“感謝今天不滅的煙火，讓我們看到人類在災難前面的從容淡定與對未來的信心?！?1月1日，張文宏醫(yī)生在上海連夜完成3.3萬余人核酸檢測后，發(fā)出了這樣的感嘆。

上海市政府用不到4小時時間，累計完成核酸檢測33863人，采集相關場所物品和化境樣本920件。一場緊張而有序的防疫工作，伴隨著迪士尼的煙花秀圓滿完成了。

如此強大的城市治理水平背后，離不開云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G等提升城市精細化管理的技術。值得一提的是，今年，數(shù)字孿生技術也參與到了上海智慧城市的建設中。51WORLD在2月，成為了華為主辦的“上海城市最小管理單元”項目的數(shù)字孿生技術提供商，與華為一起推動上海智慧城市建設，加速城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

一、數(shù)字孿生技術走入智慧上海

上海城市治理水平為大家津津樂道。今年，數(shù)字孿生技術也參與到了上海智慧城市的建設中。

2021年12月2日，上海市市委書記、城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作領導小組組長李強便在治理數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)場推進會上提出：

努力繪就數(shù)字孿生無處不在、生命體征無所不知、智能監(jiān)管無時不有、精準服務無處不享的治理新藍圖。

2021年2月25日，在上海市城市運行管理中心、上海市黃浦區(qū)人民政府指導下，由華為技術有限公司主辦的“上海城市最小管理單元數(shù)字治理成果發(fā)布會”在上海市黃浦區(qū)城運中心成功舉辦。

發(fā)布會起航儀式上，發(fā)布各方同時提出，要以本次發(fā)布為基礎，攜手打造100個上海城市智能體落地的創(chuàng)新場景，發(fā)展100家城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型伙伴，共同推進上海城市智能體建設，助力上海城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過城市智能體的建設，最終在上海實現(xiàn)“感知一棟樓，聯(lián)接一條街，智能一個區(qū)，溫暖一座城”的美好愿景！

數(shù)字孿生技術如何支撐城市多級管理和最小單元的管理呢？

12月19日，中關村數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與華為共同舉辦2021中關村數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟會員代表大會暨華為北京城市峰會，51WORLD作為該項目數(shù)字孿生技術提供商受邀參展。51WORLD城市與交通事業(yè)部總經(jīng)理張焜棋出席大會，并深度解讀了“數(shù)字孿生助力上海城市治理最小單元”案例。

二、數(shù)字孿生如何支撐上海城市最小管理單元

上海城市最小管理單元一期試點，選取了上海南京路上著名歷史建筑南京大樓，51WORLD基于數(shù)字孿生PaaS平臺能力，和生態(tài)伙伴一起打造了一個城市精細化治理的創(chuàng)新場景，解決了市場管理的日常需求，并在城市治理中發(fā)揮積極作用，實現(xiàn)社會利益與市場利益的雙贏。

1.應用場景

• 經(jīng)營場所管理

  
  

經(jīng)營和安全是大樓管理的核心任務，其中對場所內(nèi)部環(huán)境和消防安全相關的事項是大樓經(jīng)營管理的重點和難點。最小管理單元結合各類物聯(lián)感知設備數(shù)據(jù)和AI識別預警，讓管理人員高效精準的完成事件的監(jiān)測和處置。

通過對特種設備安裝傳感器，可以保障場所內(nèi)電梯、消防、供水等多種設施的安全和正常運行。同時利用攝像頭對關鍵場所，如后門、倉庫等死角進行管理。

南京大樓內(nèi)部有眾多會議室、電梯間等封閉區(qū)域，存在由吸煙、線路老化等引起的消防隱患。大樓的煙感和溫度報警器能夠及時識別并產(chǎn)生告警，并通過數(shù)字孿生系統(tǒng)的事件提醒迅速定位傳感器位置，利用手環(huán)通知店內(nèi)保安現(xiàn)場處置，及時將室內(nèi)吸煙和消防隱患扼殺在初始階段。而一旦發(fā)生警情，可以通過一鍵上報按鈕，主動將事件上報到區(qū)城運平臺，自下而上發(fā)起應急響應管理。

南京大樓作為南京路步行街的重要商鋪，也承擔著門前管理責任，包括維護市容市貌，制止共享單車違停、堆物等，數(shù)字孿生系統(tǒng)能通過各類AI視頻算法實時識別店內(nèi)外環(huán)境衛(wèi)生、共享單車亂停放、噪聲污染等活動，并且通知事發(fā)地附近保安快速處理，迅速完成事件閉環(huán)，滿足門責管理要求。

• 高墜風險隱患

城市高空墜物與公民生命財產(chǎn)安全息息相關，是樓宇和園區(qū)管理方、街道門前三包交叉管理的重點對象。因此，梳理清楚諸如照明設施、廣告牌、屏幕等設備設施的位置、維護單位、施工單位、業(yè)主單位信息十分關鍵。

在數(shù)字孿生系統(tǒng)里，每一項設備設施都有獨立的語音和ID，我們能了解到其身份檔案和時下的監(jiān)測信息。上海每年都有臺風季，對高空墜物、開窗、玻璃幕墻等安全治理尤為重要。

通過IoT感知設備，系統(tǒng)會每五分鐘上傳一次各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，例如震蕩幅度、頻率、位移等，管理方能第一時間評判高空物件的危險程度。一旦發(fā)生報警，系統(tǒng)能快速定位，告知管理方事件詳情和地點，協(xié)助處置人員快速抵達現(xiàn)場維護。

后期，管理方還可以基于這些監(jiān)測數(shù)據(jù)，開展一些與公共安全預警系統(tǒng)聯(lián)動的探索，如同步信息至區(qū)級城運中心或者是社會公開消息渠道等。

• 歷史建筑保護

南京大樓作為百年歷史建筑，不僅自身存在著包括沉降、侵蝕等建筑老化問題，還緊鄰軌道交通和大型綜合體，隱患監(jiān)測較為困難。而建筑物的傾斜、裂縫等情況往往是由建筑物不均勻沉降引起的，這就要求對建筑物尤其是對高層建筑物進行沉降觀測。
數(shù)字孿生系統(tǒng)為這棟歷史建筑建立了信息聯(lián)絡網(wǎng)和信息普查制度，嚴格管理大樓修繕記錄，及時同步保護要求，并且進行歷史沿革和修繕管理建檔，在日常監(jiān)督中按照相關規(guī)定進行建筑內(nèi)外結構的使用和管理。如發(fā)生擅自裝修等事件，能迅速通過信息聯(lián)絡網(wǎng)通知網(wǎng)格執(zhí)法隊伍對違規(guī)店家進行處置。

同時，系統(tǒng)還接收來自黃浦區(qū)城運系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，實時監(jiān)測周邊地鐵運行情況和大樓沉降和位移傳感的數(shù)據(jù)變化，每個傳感器獨立的接受三軸方向位移和加速度的信息，對震動、位移、傾斜和沉降情況進行全方位監(jiān)測。周邊環(huán)境對大樓結構帶來的席位印象都會同步到數(shù)字孿生系統(tǒng)中，對地下管線和地面建筑物的安全產(chǎn)生影響的因素進行全面管理。

• 大客流管理

今年的上海外灘光影秀期間，外灘區(qū)域瞬時客流最高峰值達11.7萬人，平均每晚有70萬人路過河南路、南京路口的最小管理單元南京大樓。通過大樓數(shù)字孿生系統(tǒng)，滿足市場主體日常管理需求，大客流人群聚而有序、多而不亂。傳統(tǒng)的大客流管理模式下，預案設計和現(xiàn)場管理依賴處置人員的經(jīng)驗。

51WORLD結合動態(tài)仿真技術，為最小管理單元提供人流仿真服務，模擬各類場景、多種狀況下的人員流動情況。同時，可結合51WORLD視頻識別技術，通過攝像頭監(jiān)控的AI識別，獲取真實人流數(shù)據(jù)，作為仿真參數(shù)配置的參考。

系統(tǒng)根據(jù)相應的仿真模型進行推演，在數(shù)字場景內(nèi)驅(qū)動智能體行動，生成動態(tài)人流場景，并以熱力圖、全息場景、全局視野、漫游鏡頭等方式呈現(xiàn)。對事件的處置也逐步由經(jīng)驗判斷向數(shù)據(jù)分析升級，通過最小管理單元讓城市安全治理也邁上數(shù)字化的新臺階。

• 數(shù)字體征

以上各個應用場景的數(shù)據(jù)匯集起來形成最小管理單元的數(shù)字生命體征，這些數(shù)據(jù)由周邊影響、管理、環(huán)境、人流、安全等8個主要維度組成，每個數(shù)據(jù)維度都由若干個子模塊和各類感知設備提供的信息進行綜合研判，當某一項分數(shù)低于閾值時，系統(tǒng)就會發(fā)出預警，運營人員就可根據(jù)具體模塊的應對預案進行處置和閉環(huán)。
例如，當顧客被窗外的風景所吸引，打開窗戶將手機探出窗外拍照時，這一可能帶來高空墜物風險的舉動，能被數(shù)字孿生系統(tǒng)第一時間檢測到，反饋使整座大樓的“數(shù)字生命體征”也產(chǎn)生了變化，系統(tǒng)自動向店內(nèi)保安所佩戴的手環(huán)示警。當保安前往現(xiàn)場處置后，“數(shù)字孿生系統(tǒng)”隨即顯示窗戶關閉，大樓“數(shù)字生命體征”也恢復到了“健康”狀態(tài)。
通過大樓數(shù)字體征系統(tǒng)強化預測預判和管防能力，推動實現(xiàn)態(tài)勢智能感知、行動人機協(xié)同，打通城市治理“最后一公里”。

試點中的數(shù)字生命體征系統(tǒng)，探索了多源數(shù)據(jù)接入，構建統(tǒng)一的管理指標和實時“單元體檢報告”的管理模式。從周邊環(huán)境、管理、安全、人流等多個方面將運行管理具象化，實現(xiàn)對大樓運行監(jiān)測指標的計算、發(fā)布、預警、優(yōu)化、權限控制等全生命周期管理。數(shù)字體征管理模式也經(jīng)過了沉淀和升級，在今年八月于上海市城運中心正式上線，通過一套體征系統(tǒng)對氣象、交通、疫情防控、城市安全、供水保障和社區(qū)治理等重點領域的運行狀態(tài)及分析預判。
2、孿生系統(tǒng)
51WORLD結合多源異構數(shù)據(jù)融合技術，通過空間地理數(shù)據(jù)、大樓設計圖紙、實景照片等相關資料，對大樓和周邊城市環(huán)境進行了超精細建模，實現(xiàn)了大樓外立面、內(nèi)部結構和周邊街道的精準還原。

同時，系統(tǒng)接入的數(shù)據(jù)類型涵蓋了各個方面，如房屋權籍、房屋狀況、歷史沿革、保護要求等政府業(yè)務數(shù)據(jù)，大樓震動傾斜、煙感報警、電梯運行等物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，對客流、吸煙、高層開窗等各種事件實時感知預警的AI數(shù)據(jù)，以及人流熱力、門店運營管理、地鐵運行、地下管網(wǎng)等數(shù)據(jù)。各類傳感器數(shù)據(jù)和告警信息數(shù)據(jù)會實時回傳到數(shù)字孿生系統(tǒng)，并反應到大樓孿生模型，實現(xiàn)物理世界和虛擬世界的實時孿生同步。

▲圖片來源：黃浦區(qū)城運中心
通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的數(shù)字孿生場景，構建系統(tǒng)化的數(shù)字生命體征，可以實現(xiàn)對大樓運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和預警，讓運營方能夠及時有效的了解城市和大樓的變化，以便及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
3、模式創(chuàng)新
同時，為了滿足市場主體和政府主體對實時、精準、全面的數(shù)字化管理要求，試點通過與市級、區(qū)級城運中心的數(shù)據(jù)共享，系統(tǒng)實現(xiàn)了多級主體之間上下貫通、相互聯(lián)動的協(xié)同工作模式。
例如，節(jié)假日期間的南京大樓顧客盈門，黃浦區(qū)城運中心感知到客流量已達中高風險等級，隨即發(fā)布大客流預警，同時向南京大樓數(shù)字孿生系統(tǒng)發(fā)送配套處置通知。店內(nèi)安保經(jīng)理通過手環(huán)收到消息，立即組織安保人員，配合啟動客流管控預案。安保經(jīng)理落實相關處置后，向區(qū)城運平臺反饋形成閉環(huán)。實現(xiàn)了從崗位責任閉環(huán)、市場主體閉環(huán)、城運閉環(huán)、應急處置閉環(huán)到兩網(wǎng)融合閉環(huán)的“五級閉環(huán)”管理新機制。

4、價值創(chuàng)造
最小管理單元，圍繞“高效處置一件事”的目標，將最小城市管理單元的應用模塊化，每個模塊可滿足不同的需求，比如歷史建筑有監(jiān)測震動和沉降的需求，高層有監(jiān)測高空拋物的需求，安全上有煙感報警的需求。最終形成的應用模塊可以像積木一樣進行組合，針對每棟樓里不同的需求可以實現(xiàn)應用專題的自由定制組裝與發(fā)布，將城市高頻應用變得可復制、可推廣。

51WORLD通過參與上海城市最小管理單元一期試點，推出了數(shù)字孿生底板和數(shù)據(jù)資產(chǎn)的全新運營模式。通過支持管理方建設自主可控數(shù)字孿生場景和應用，51WORLD未來還將開放底層模型數(shù)據(jù)的更新和維護能力，為全市提供“一張三維底圖”，并通過簡單易用的二次開發(fā)工具實現(xiàn)各種智慧應用場景，提高政府對城市空間數(shù)據(jù)和各類社會數(shù)據(jù)的應用能力。
為各部門和企業(yè)提供高質(zhì)量的三維數(shù)據(jù)應用服務，大大提高了數(shù)字孿生底板的現(xiàn)勢性和擴展性，真正意義上達到數(shù)字孿生底板“一次建設、多次復用、動態(tài)更新、資產(chǎn)管理”的目的，打通數(shù)據(jù)孤島，節(jié)約建設資金，充分實現(xiàn)數(shù)據(jù)在經(jīng)濟發(fā)展中的資源價值。

最小城市管理單元是上海市“一網(wǎng)統(tǒng)管”建設中“三級平臺、五級應用”中的第五級，在社區(qū)（樓宇、園區(qū)）層面啟用治理職能，通過數(shù)字孿生技術為基層全方位賦能。從機制層面看，本次創(chuàng)新成果通過將城市管理主體、市場主體及責任主體之間上下貫通、相互聯(lián)動、協(xié)同工作，優(yōu)化了閉環(huán)管理，探索了政府與市場主體有機聯(lián)動的城市數(shù)字治理新模式。

未來，隨著數(shù)據(jù)共享、技術支撐、制度供給的不斷加強，數(shù)字生態(tài)將不斷完善，全社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型將不斷推進，數(shù)字孿生將無處不在

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