一個(gè)產(chǎn)品，一項(xiàng)服務(wù)，一旦與客戶需求同頻，必定成爆款。而數(shù)字孿生在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的走紅正是這樣一個(gè)爆款故事?？芍^：初上主播臺(tái)，已然網(wǎng)紅身。
基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生獨(dú)角獸Bentley是當(dāng)下風(fēng)頭正勁的數(shù)字孿生云服務(wù)iTwin Services的技術(shù)提供商。它在8年前就身體力行，著手解決工程數(shù)據(jù)太多、太雜、不貫通、價(jià)值低這一棘手的問(wèn)題。
曾經(jīng)，工程軟件業(yè)界流傳過(guò)這樣一個(gè)段子：建模培訓(xùn)上，一個(gè)熱門教程就是訓(xùn)練大家如何把一個(gè)模型分成4個(gè)文件、8個(gè)文件的套路。隨著項(xiàng)目越來(lái)越大，軟件打不開(kāi)文件和模型了。
BIM模型何處去？數(shù)據(jù)湖泊可耕田。于是，Bentley創(chuàng)始人、首席技術(shù)官Keith Bentley率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)辦了三件大事：大數(shù)據(jù)的集成與處理、數(shù)據(jù)的全生命周期貫通、變更管理與團(tuán)隊(duì)協(xié)同。總而言之，就是要讓工程數(shù)據(jù)創(chuàng)造價(jià)值，這也是從BIM模型演進(jìn)到iModel云平臺(tái)，再走向全數(shù)據(jù)的數(shù)字孿生云服務(wù)的思想起源。
在這個(gè)過(guò)程中，數(shù)字孿生和客戶需求出現(xiàn)了同頻現(xiàn)象。西方國(guó)家大量的基礎(chǔ)設(shè)施走到了百年歷史，對(duì)于運(yùn)維有了更加迫切的需求，越來(lái)越多的業(yè)主和運(yùn)營(yíng)商感受到了自身的痛點(diǎn)：希望多維度了解資產(chǎn)性能，以多維方式讓資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)更高效、更安全。
他們也悟到了，沒(méi)有完整的資產(chǎn)數(shù)據(jù)模型，性能管理是紙上談兵，一切皆無(wú)可能。我們國(guó)家的很多業(yè)主也把資產(chǎn)性能管理提上了重要日程。國(guó)家電網(wǎng)成立工程數(shù)據(jù)中心來(lái)接受各個(gè)項(xiàng)目的數(shù)字化移交就是一個(gè)典型的例證。而數(shù)字孿生可以幫助他們可視化地了解資產(chǎn)、分析資產(chǎn)性能并采取智慧的行動(dòng)，撥動(dòng)了他們的心弦。
筆者結(jié)合各位數(shù)字孿生君的經(jīng)驗(yàn)和洞察，來(lái)談?wù)勥@項(xiàng)黑科技當(dāng)下最流行的三板斧：數(shù)字集成，可視化展示，分析與預(yù)警。
數(shù)字集成是數(shù)字孿生云服務(wù)的基石。
深圳高速工程顧問(wèn)有限公司在大型立交項(xiàng)目——鹽港東立交，推進(jìn)從設(shè)計(jì)到養(yǎng)護(hù)的全生命周期管理過(guò)程中，首先就要處理大數(shù)據(jù)及其集成的問(wèn)題。這是深圳市最復(fù)雜、投資規(guī)模最大的大型樞紐式立交之一，也是交通部BIM技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)示范項(xiàng)目之一。
提供全生命周期服務(wù)，需要關(guān)注“動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)更新”以應(yīng)對(duì)項(xiàng)目每天乃至全生命周期的變化，自然要持續(xù)集成海量數(shù)據(jù)——勘測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、施工數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。由于交通視頻攝像頭和傳感器每天都在采集、在傳輸新數(shù)據(jù)，需要一個(gè)支持TB級(jí)別的數(shù)據(jù)湖泊。各種各樣的數(shù)據(jù)采集都用不一樣的軟件，需要能夠以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義、匯聚、打開(kāi)、應(yīng)用這些數(shù)據(jù)。
數(shù)字孿生云服務(wù)的核心能力之一是形成一個(gè)數(shù)據(jù)共和國(guó)，集成了BIM模型、實(shí)景模型、GIS、文件、編碼、流程、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)據(jù)。其中，iModel可以整合不同軟件生成的BIM模型，賦予基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生模型統(tǒng)一、可靠和易取的特性，并且和其他數(shù)據(jù)庫(kù)和文件編碼還有流程也都可以互連走通。在鹽港東立交這樣的大體量項(xiàng)目中，數(shù)字孿生模型有效地實(shí)現(xiàn)了海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合，解決了傳統(tǒng)軟件所遇到的幾何、圖形輕量化以后精度不夠高、數(shù)據(jù)有誤差、描述不準(zhǔn)確的問(wèn)題，可以更加精確地實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃、GPS定位等功能。使用阿里云做緩存服務(wù)，讓數(shù)據(jù)獲取更輕松，提升了用戶體驗(yàn)，給業(yè)主、管理者匯報(bào)或者進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維，數(shù)據(jù)與模型隨時(shí)調(diào)出，無(wú)須耐著性子等著數(shù)據(jù)加載。
數(shù)據(jù)集成是業(yè)主當(dāng)家，由他們來(lái)選擇集成什么，不集成什么，得到的就是他們想要的。例如，公路集成了傳感器，就可以可視化觀察到公路荷載，橋梁是否有裂縫;集成了施工進(jìn)度，就可以和實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比，了解施工進(jìn)展。當(dāng)下，有一些項(xiàng)目把施工現(xiàn)場(chǎng)的相機(jī)集成進(jìn)來(lái)，就可以看見(jiàn)每天有多少人在施工，是否和計(jì)劃安排的一致，這也可以作為法律依據(jù)來(lái)進(jìn)行施工管理。
數(shù)字集成之后帶來(lái)的大規(guī)模唯一可視化展示，讓很多工程、業(yè)主和運(yùn)營(yíng)商感到震驚。
數(shù)字孿生云服務(wù)所帶來(lái)的是徹底而全方位的展示，既可展示地上的BIM系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，還有地下存儲(chǔ)在GIS系統(tǒng)的各種管廊，以及地圖、流程等等。總而言之，比你肉眼所見(jiàn)的還豐富，并且有效地編織起來(lái)、關(guān)聯(lián)起來(lái)，哪幫哪派在什么時(shí)間做的變更也一目了然。
不論從桌面、網(wǎng)頁(yè)還是移動(dòng)端，一鍵就可打開(kāi)數(shù)字孿生模型。不論你是在溫暖的辦公室、簡(jiǎn)陋的施工現(xiàn)場(chǎng)還是復(fù)雜的運(yùn)維場(chǎng)景，所有數(shù)據(jù)一眼就可看見(jiàn)，并且可以隨時(shí)發(fā)起行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)修改、項(xiàng)目審閱、工程檢修。例如：讓匯報(bào)更輕松。給領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)主匯報(bào)，不用再等一兩分鐘數(shù)據(jù)加載。他們時(shí)間寶貴，等不得的;讓審核校對(duì)更高效。對(duì)于需要修改的地方，你可以在線發(fā)出需求，和同仁們進(jìn)行溝通、修改;讓施工管理更及時(shí)?，F(xiàn)在有很多工地天天在進(jìn)行航拍，進(jìn)行實(shí)景建模與展示，了解施工進(jìn)度，提升施工管理，讓安全巡檢更快捷。手持一個(gè)iPad到天然氣管道現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定位，一旦發(fā)現(xiàn)有泄露或者其他安全隱患，不論是在地上還是地下，借助AR/VR/MR查看數(shù)字孿生模型，可以立即將安全信息發(fā)給維護(hù)人員采取相關(guān)行動(dòng)，而無(wú)需再撰寫(xiě)一個(gè)報(bào)告通過(guò)審批流程再進(jìn)行維護(hù)。
在鹽港東立交項(xiàng)目中，施工現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)移動(dòng)端錄入構(gòu)件實(shí)際進(jìn)度，進(jìn)行與計(jì)劃進(jìn)度的對(duì)比。管理人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體情況，分析產(chǎn)生進(jìn)度偏差的原因，進(jìn)行合理的人、材、機(jī)等資源調(diào)配，真正提高管理效率和降低管理成本。
智能分析給數(shù)據(jù)資產(chǎn)帶來(lái)靈魂和生命，這是數(shù)字孿生云服務(wù)的高階價(jià)值。
對(duì)于鹽港東這樣的公路項(xiàng)目，有了數(shù)字孿生云服務(wù)，可以把歷來(lái)的養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)具體到公路的沉降狀況等進(jìn)行大數(shù)據(jù)集成，對(duì)公路整體安全系數(shù)進(jìn)行分析，洞察到公路的狀況，并對(duì)未來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，反饋給相應(yīng)的人和客戶端，采取相應(yīng)的行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)智能養(yǎng)護(hù)。
數(shù)字孿生云服務(wù)可以通過(guò)一系列分析幫助工程和業(yè)主、運(yùn)營(yíng)單位進(jìn)行高效、可靠的分析和預(yù)警，并提供方案設(shè)計(jì)、模擬施工、可視化運(yùn)維、資產(chǎn)可靠性管理、決策支持等系列創(chuàng)新服務(wù)，其中比較摩登的應(yīng)用包括：工程造價(jià)與方案遴選、人流分析與通路選擇、安全分析與運(yùn)營(yíng)維護(hù)。
數(shù)字孿生云服務(wù)不斷增強(qiáng)分析模擬能力，對(duì)于場(chǎng)景和末梢的感知能力將帶來(lái)強(qiáng)大的正能量。使用LEGION和CUBE軟件可以分析車站的車輛和人員疏散情況，使用Streetlytics可以從大量GPS、手機(jī)、汽車等數(shù)據(jù)中提取信息，描繪出道路交通流量圖景，給交通工程師提供預(yù)測(cè)和模擬服務(wù)。在一個(gè)地鐵站設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，使用行人模擬工具在車站模型中進(jìn)行驗(yàn)證，可以很早發(fā)現(xiàn)行人出現(xiàn)擁堵的位置，這樣工程師在設(shè)計(jì)初期就可以調(diào)整出入口的布局。在以往的工作流程里，這樣的問(wèn)題也許會(huì)在車站正式運(yùn)營(yíng)很久之后才發(fā)現(xiàn)。
數(shù)字孿生云服務(wù)與客戶需求和技術(shù)發(fā)展同頻，也和社會(huì)發(fā)展同頻。
我們已經(jīng)進(jìn)入數(shù)據(jù)新時(shí)代。新數(shù)據(jù)隨著新技術(shù)的產(chǎn)生而產(chǎn)生，正如有了無(wú)人機(jī)，傾斜攝影出現(xiàn)了;有了三維激光掃描儀，激光點(diǎn)云出現(xiàn)了。新技術(shù)層出不窮，數(shù)據(jù)格式越來(lái)越多，數(shù)據(jù)應(yīng)用的工作量也越來(lái)越大。5G商用、物聯(lián)網(wǎng)不斷升級(jí)、機(jī)器學(xué)習(xí)正在加強(qiáng)放眼看未來(lái)的能力。在數(shù)據(jù)世界中創(chuàng)建和運(yùn)維物理世界的基礎(chǔ)設(shè)施，是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，也是必須從現(xiàn)在做起的事情。五年之后你再談數(shù)字孿生必定out了。雖然數(shù)字孿生技術(shù)還剛到青年期，未必成熟老道、盡善盡美，但它一直保持著對(duì)新技術(shù)的洞察，讓新技術(shù)為我所用，推動(dòng)著行業(yè)的正向發(fā)展。
從社會(huì)層面來(lái)看，中國(guó)宏大的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展計(jì)劃對(duì)于資產(chǎn)的性能管理和數(shù)字化運(yùn)維已經(jīng)提出日益迫切的要求。早點(diǎn)數(shù)字化，早點(diǎn)走上云端，早點(diǎn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，這是造福社會(huì)的一件大事。
數(shù)字孿生，為大數(shù)據(jù)而生，為向著美好出發(fā)的社會(huì)而生。
