數(shù)字孿生能夠顛覆全球資本項(xiàng)目和基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營方式。
這歸因于它們?cè)鰪?qiáng)的可預(yù)測性和性能能力。這一創(chuàng)新技術(shù)最重要的應(yīng)用案例是在城市發(fā)展和運(yùn)營中的資本項(xiàng)目。城市已經(jīng)成為數(shù)字孿生技術(shù)的早期應(yīng)用者，因此，城市規(guī)劃者正在使用虛擬模型來獲得競爭優(yōu)勢(shì)。
隨著越來越多的全球城市，包括世界上最大的城市，開始采用數(shù)字孿生，建筑業(yè)必須審視它們究竟如何影響大型項(xiàng)目，以及這種影響在未來將如何發(fā)展。
對(duì)城市發(fā)展的好處
通過集成整個(gè)資產(chǎn)生命周期的數(shù)據(jù)和信息，數(shù)字孿生技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更有效的資產(chǎn)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目執(zhí)行和資產(chǎn)運(yùn)營。作為一種數(shù)據(jù)資源，它可以改進(jìn)資產(chǎn)的設(shè)計(jì)、對(duì)現(xiàn)有資產(chǎn)的理解、運(yùn)行模擬和場景，或者為未來的工作提供數(shù)字快照。
對(duì)于參與城市運(yùn)營的供應(yīng)鏈上的利益相關(guān)者來說，與傳統(tǒng)的方法和技術(shù)相比，這項(xiàng)技術(shù)為他們提供了更多的工具和信息。
數(shù)字孿生提供了盡可能有效地管理城市所需的工具。建設(shè)進(jìn)度、能源消耗、環(huán)境狀況、公共安全、廢物管理、安全監(jiān)控、交通改善和基礎(chǔ)設(shè)施管理只是通過執(zhí)行數(shù)字雙胞胎可以改善的領(lǐng)域中的一部分。
除了建設(shè)和運(yùn)營，數(shù)字孿生還惠及城市居民，他們可以利用技術(shù)探索不同的規(guī)劃決策將如何影響他們的日常生活。通過使用可視化模擬或衍生數(shù)據(jù)，市民可以知道規(guī)劃方案將如何改變他們公寓的視野或他們上下班途中的交通擁堵。
數(shù)字孿生的落地
采用數(shù)字孿生的好處表明，在一個(gè)重大項(xiàng)目(如開發(fā)一個(gè)全新的城市)的開始階段就整合這項(xiàng)技術(shù)的好處。世界各地的城市開始認(rèn)識(shí)到這些好處，因此，數(shù)字孿生技術(shù)的落地應(yīng)用越來越多。
印度安得拉邦的新首府阿瑪拉瓦蒂在2019年達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇上宣布，它是第一個(gè)擁有數(shù)字孿生的完整城市。該城市是繼新加坡、格拉斯哥和波士頓之后，最新發(fā)展數(shù)字孿生的中心城市，這三個(gè)城市也使用了數(shù)字技術(shù)。
數(shù)字孿生技術(shù)正被用來盡可能有效地建設(shè)城市；在阿瑪拉瓦蒂發(fā)生的一切都將是預(yù)先情景化的，從而優(yōu)化結(jié)果。人們希望該項(xiàng)目將為該行業(yè)提供必要的推動(dòng)力，以徹底改變城市的設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理方式。
已建城市的數(shù)字孿生
就像建筑資產(chǎn)的數(shù)字孿生一樣，城市的數(shù)字孿生也可以追溯創(chuàng)建?？梢酝ㄟ^查詢已建資產(chǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來創(chuàng)建校準(zhǔn)模型，該模型用于確定仿真模型的適當(dāng)輸入，然后將其與測量的傳感器和儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。然后，經(jīng)過校準(zhǔn)的模型將成為數(shù)字資產(chǎn)。
對(duì)于城市而言，這意味著可以以數(shù)字方式重新創(chuàng)建已建立的城市位置，不僅可以測試和分析城市的輸出和模式，還可以充當(dāng)模擬模型。
紐卡斯?fàn)栕畛跏羌~卡斯?fàn)柎髮W(xué)和諾森比亞水務(wù)公司之間的一個(gè)研究項(xiàng)目，是第一個(gè)使用技術(shù)以數(shù)字方式重現(xiàn)整個(gè)城市的數(shù)字城市。根據(jù)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)城市觀測站提供的數(shù)據(jù)，該虛擬復(fù)制體用于測試城市如何應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)，例如氣候變化和人口增長。電腦復(fù)制品允許專家進(jìn)行實(shí)時(shí)彈性測試，以了解其基礎(chǔ)設(shè)施將如何反應(yīng)。
這是第一個(gè)此類項(xiàng)目，目的是讓世界上更多的城市能夠?qū)ξ磥淼耐{做出快速有效的反應(yīng)，包括海平面上升、反常的天氣事件、干旱和能源短缺。
未來會(huì)怎樣?
雖然數(shù)字孿生可以極大地減少錯(cuò)誤，并改善城市的規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營，但顯然數(shù)據(jù)安全和信息共享仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。
為了在城市中使用數(shù)字孿生并實(shí)現(xiàn)它們的潛力，建筑部門需要在全球范圍內(nèi)采用一種可互操作、集成和包容的建設(shè)方法。
如果建筑業(yè)克服這一挑戰(zhàn)，數(shù)字孿生將改變我們城市的規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營方式，在世界各地創(chuàng)造更高效的城市。
