你可能會(huì)問：

數(shù)字孿生是什么？

近年來， 隨著多學(xué)科建模與仿真技術(shù)的飛速發(fā)展， 數(shù)字孿生技術(shù)研究成為熱點(diǎn)。

得益于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字孿生在諸多領(lǐng)域得到成功運(yùn)用。

01數(shù)字孿生及其特征

什么是數(shù)字孿生？

簡單來說，數(shù)字孿生也稱數(shù)字映射、數(shù)字鏡像，其顯著特征是對(duì)實(shí)體對(duì)象的動(dòng)態(tài)仿真。

學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界有不同的定義，通俗地可以理解為：以數(shù)字化的方式建立物理實(shí)體的虛擬模型，物理世界數(shù)字化，借助歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和算法模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體的分析預(yù)測(cè)和改善優(yōu)化，具有實(shí)時(shí)性和閉環(huán)性。數(shù)字孿生將割裂的虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界融合，是前沿科技下一個(gè)代際的發(fā)展主題。

數(shù)字孿生的特征：

1. 互操作性：數(shù)字孿生中的物理對(duì)象和數(shù)字空間可以雙向映射、動(dòng)態(tài)交互和連接。因此，數(shù)字孿生具有將物理實(shí)體映射到各種數(shù)字模型的能力，并且具有在不同數(shù)字模型之間相互轉(zhuǎn)換和融合的能力。

2. 實(shí)時(shí)性：因?yàn)閿?shù)字孿生要去再現(xiàn)隨著時(shí)間軸而變化的物理實(shí)體，所以需要以計(jì)算機(jī)可識(shí)別和處理的方式管理數(shù)據(jù)，即數(shù)字化。

3. 可擴(kuò)展性：數(shù)字孿生技術(shù)具有集成、添加和替換數(shù)字模型的能力，并且可以對(duì)模型內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展。

4. 保真度：數(shù)字孿生要求虛擬物體不僅要保持對(duì)實(shí)體幾何結(jié)構(gòu)的高度模擬，還要在狀態(tài)、相位和時(shí)態(tài)方面進(jìn)行模擬，盡力保證數(shù)字虛擬模型與物理實(shí)體之間的相似度。

5. ?閉環(huán)性：數(shù)字孿生中的數(shù)字虛擬體用于描述物理實(shí)體的可視化模型和內(nèi)部機(jī)制，從而監(jiān)控物理實(shí)體的狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析推理，優(yōu)化工藝參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)決策功能，即對(duì)虛擬體和物理實(shí)體使用一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。

專業(yè)術(shù)語或許讓你看得一頭霧水，別急，讓我們通過實(shí)際案例來進(jìn)行詳細(xì)了解。

02數(shù)字孿生在智慧交通領(lǐng)域的場景應(yīng)用

數(shù)字孿生使用數(shù)據(jù)來模擬實(shí)際環(huán)境中物理實(shí)體的行為，通過虛擬現(xiàn)實(shí)互動(dòng)反饋、數(shù)據(jù)融合分析和決策迭代優(yōu)化為物理實(shí)體添加或擴(kuò)展了新功能。數(shù)字孿生技術(shù)連接了物理世界和信息世界，通過“虛實(shí)融合，以虛控實(shí)”的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，有助于提高交通基礎(chǔ)設(shè)施的精準(zhǔn)感知、精確分析、精細(xì)管理和精心服務(wù)能力。

1交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)

通過獲取傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動(dòng)對(duì)交通量、平均車速、道路交通事件等進(jìn)行分析。輔助用戶全面掌握道路交通狀況，為業(yè)務(wù)決策提供有力支撐。

2路口信號(hào)燈檢測(cè)

通過路口信號(hào)燈、視頻監(jiān)控等的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)路口交通流量、車輛、道路異常事件、信號(hào)燈狀態(tài)等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)信號(hào)燈進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化，有效提升交通運(yùn)行效率。

3
車路協(xié)同服務(wù)

基于5G通信、云邊協(xié)同等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛與道路間的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交互，構(gòu)建更高效、更安全、更智能的數(shù)字交通體系。

4
交通數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)

依據(jù)實(shí)時(shí)推演的全局仿真數(shù)據(jù)，分析各個(gè)路段的仿真結(jié)果，預(yù)測(cè)未來不同時(shí)長內(nèi)的交通流。

03信捷科技在數(shù)字孿生領(lǐng)域的實(shí)踐

在近日舉辦的首屆貴州科技節(jié)上，貴陽市交運(yùn)集團(tuán)下屬的國有控股子公司——貴陽市信捷科技有限公司（以下簡稱信捷科技）聯(lián)合貴州華泰智遠(yuǎn)大數(shù)據(jù)服務(wù)有限公司開發(fā)的公共交通數(shù)字孿生平臺(tái)亮相，集中展示了貴陽市交運(yùn)集團(tuán)在公共交通數(shù)據(jù)與數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用上的實(shí)踐，吸引了眾多參觀者和業(yè)內(nèi)人士關(guān)注。

該平臺(tái)利用數(shù)字孿生技術(shù)，創(chuàng)新性地提出了城市區(qū)劃與公共交通的融合分析、綜合治理，通過對(duì)城市公共交通多源數(shù)據(jù)的深入挖掘和分析應(yīng)用的沉淀，揭示軌道交通建設(shè)與城市發(fā)展的數(shù)據(jù)關(guān)系、軌道交通出行與城市空間要素的數(shù)據(jù)規(guī)律、城市出行畫像與城市出行圈層分布的數(shù)據(jù)關(guān)系。

通過城市出行數(shù)據(jù)、城市空間要素?cái)?shù)據(jù)，構(gòu)建宏中微一體化的數(shù)字孿生應(yīng)用：以宏觀視角，呈現(xiàn)軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃布局，展現(xiàn)出行圈層的流動(dòng)關(guān)系。

以中觀視角，分析線路運(yùn)載情況，提升運(yùn)營效率。

以微觀視角，分析站點(diǎn)的城市出行數(shù)據(jù)，構(gòu)建城市出行畫像，為站點(diǎn)營業(yè)狀態(tài)形成智慧化建議。

04結(jié)語

當(dāng)前，數(shù)字孿生技術(shù)還面臨數(shù)據(jù)安全、技術(shù)復(fù)雜性和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性等挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步研究和發(fā)展。從組成來看，數(shù)字孿生包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)分析層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層等部分。通過合理設(shè)計(jì)和搭建這些組成部分，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字化建模和優(yōu)化，從而提高系統(tǒng)的效率和可靠性。

數(shù)字孿生連接物理世界和信息世界，為復(fù)雜交通問題的分析與解決提供了新的思路。可以預(yù)見，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字孿生對(duì)交通運(yùn)輸發(fā)展的促進(jìn)作用將越發(fā)凸顯。