Цифровые двойники меняют управление умными городами

Направления: Имитационное моделирование

Дата публикации: 14.09.2019

Согласно исследованию консалтинговой компании ABI Research, к 2025 году может появиться более 500 цифровых двойников городов.

Цифровые двойники (digital twin) городов сочетают в себе моделирование городской застройки; моделирование электрических и технических систем на основе математических описаний или глубокого обучения (deep learning); данные с датчиков в реальном времени, полученные из IoT платформ.

Доминик Бонте, вице-президент по конечным рынкам в ABI Research:

Первоначально разработанная для промышленных систем, концепция цифровых двойников в настоящее время распространяется на умные города. Это будет объединение и интеграция специальных цифровых двойников для таких систем, как умные здания, транспортная инфраструктура, энергосистемы и управление водными ресурсами. «Простого добавления технологий IoT поверх готовой инфраструктуры больше не будет достаточно для решения многочисленных проблем, с которыми умные города столкнутся в будущем.

По данным исследования, ключевые случаи использования технологии digital twin будут включать в себя моделирование движения людей и аварийную эвакуацию; моделирование рисков наводнений; проектирование умных зданий и управление энергопотреблением с помощью датчиков потребления; моделирование и симуляцию дорожного движения; мониторинг и прогнозирование качества воздуха; моделирование зеленой инфраструктуры и круговой городской экономики; а также анализ киберугроз.

Города, которые уже используют цифровых двойников: Нью-Йорк, Ньюкасл, Роттердам, Бостон, Сингапур, Стокгольм, Хельсинки, Джайпур и Амаравати.

Тем не менее, разработчикам программного обеспечения придётся решить проблемы с внедрением, в основном связанные со сложностью общегородского моделирования и отсутствием стандартов, поддерживающих вертикальный обмен данными между объектами инфраструктуры. Исследование показывает, что другие препятствия включают в себя недостаточную осведомленность о преимуществах и рентабельности инвестиций, проблемы коммерциализации, связанные с разрозненной организационной структурой городских властей, а также обеспокоенность по поводу возможных кибератак.

Преимущества внедрения концепции “умный город” сложно переоценить. Только представьте, дорогостоящие месяцы работы над сбором и анализом данных для разработки проектных решений по строительству инфраструктурных объектов может заменить более гибкая виртуальная распределённая технология, которая способна заставить взаимодействовать элементы города необходимым вам образом.

Цифровой двойник это не статичная копия, а динамичная система, основное предназначение которой – проведение экспериментов для поиска оптимальных характеристик ее элементов и получение результатов внедрения тех или иных решений и все это в виртуальном пространстве. Технология IoT, в связке с цифровым двойником города поможет принять важные решения на основании прогноза будущей ситуации исходя из реального состояния элементов города и его инфраструктуры. Будущее уже наступило и сегодня многие города имеют инструмент, решающий многие сложные и важные для города задачи, например, моделирование потоков людей и транспорта с учётом суточной нагрузки на транспортные узлы и сезонного влияния на динамику. Концепция имитационного моделирования становится все более популярной, все больше компаний внедряют цифровые копии для принятия управленческих и оперативных решений. Мы видим, какие плоды приносит внедрение цифровых двойников на предприятиях и уверены, что у технологии, помогающей бизнесу становиться успешным, а городу лучшим, имеется большое будущее.

Алексей Андрианов, Старший консультант NFP

Ознакомиться с исследованием вы можете на сайте pbctoday.co.uk

Узнайте о преимуществах использования технологии Цифровых двойников

FAQ: Часто задаваемые вопросы

Что такое цифровой двойник города и как он работает?

Цифровой двойник города это динамичная виртуальная модель, которая объединяет данные о городской застройке, инженерных системах и информацию с датчиков IoT в реальном времени. Технология позволяет проводить эксперименты и симуляции для поиска оптимальных решений городского развития без вмешательства в реальную инфраструктуру.

Какие задачи решают цифровые двойники городов?

Цифровые двойники используются для моделирования движения людей и эвакуации, анализа рисков наводнений, проектирования умных зданий, управления энергопотреблением, симуляции дорожного движения, мониторинга качества воздуха, планирования зеленой инфраструктуры и анализа киберугроз.

Какие города уже используют технологию цифровых двойников?

Согласно исследованию ABI Research, технологию цифровых двойников уже применяют Нью-Йорк, Ньюкасл, Роттердам, Бостон, Сингапур, Стокгольм, Хельсинки, Джайпур и Амаравати. Эти города используют цифровые копии для оптимизации городской инфраструктуры и управления.

С какими проблемами сталкиваются при внедрении цифровых двойников?

Основные проблемы включают сложность общегородского моделирования, отсутствие стандартов для обмена данными между объектами инфраструктуры, недостаточную осведомленность о преимуществах технологии, организационную разрозненность городских властей и риски кибератак.

Какие преимущества дает создание цифрового двойника для города?

Технология позволяет значительно сократить время на сбор и анализ данных для проектных решений, проводить эксперименты в виртуальном пространстве, оптимизировать городскую инфраструктуру и принимать управленческие решения на основе прогнозов будущего развития города.

Где заказать разработку цифрового двойника для городской инфраструктуры?

Офис NFP компании Первый Бит предлагает услуги по созданию цифровых двойников для городской инфраструктуры. Наши эксперты разрабатывают комплексные решения, объединяющие данные IoT, имитационное моделирование и аналитику для оптимизации транспортных потоков, энергопотребления и управления городскими системами.

Как технологии умного города помогают в управлении транспортом?

Цифровые двойники позволяют моделировать транспортные потоки с учетом суточной нагрузки на узлы и сезонных факторов, оптимизировать маршруты общественного транспорта, прогнозировать заторы и планировать развитие дорожной сети. Это значительно повышает эффективность управления городской мобильностью.