數(shù)字孿生,就是在一個設(shè)備或系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對實(shí)體對象進(jìn)行“克隆”,而這個“克隆體”被稱為“數(shù)字孿生體”。它被創(chuàng)建在信息化平臺上,是虛擬的。數(shù)字孿生體最大的特點(diǎn)在于:它是對實(shí)體對象的動態(tài)仿真。近日,有關(guān)“貴州先行試點(diǎn)數(shù)字孿生交通系統(tǒng)”的消息引發(fā)關(guān)注,有觀點(diǎn)認(rèn)為,這對推動智慧交通,甚至智慧城市的發(fā)展具有重要意義。
數(shù)字孿生,未來交通新方向
數(shù)字孿生概念最早由美國國家航空航天局提出,其本質(zhì)是將現(xiàn)實(shí)空間中的人、物、關(guān)系、過程等對象全時(shí)空一致地復(fù)現(xiàn)為虛擬空間,并通過觀測、分析、推演和操作數(shù)字孿生體來實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)對象的研究和控制。
此次貴州先行試點(diǎn)的數(shù)字孿生交通系統(tǒng),就是利用視頻監(jiān)控,融合毫米波雷達(dá),全息感知機(jī)動車輛、非機(jī)動車、行人等交通要素,實(shí)現(xiàn)在數(shù)字空間構(gòu)建現(xiàn)實(shí)交通系統(tǒng)的映射模型,進(jìn)行實(shí)時(shí)分析與跟蹤,可以有效解決交通資源浪費(fèi)、信號系統(tǒng)功能僵化、交通事件無法預(yù)測及快速響應(yīng)等交通問題。
不難看出,在國內(nèi)駕駛場景復(fù)雜化的當(dāng)下,人們對車輛行駛的穩(wěn)定性、駕駛路途的安全性、日常出行的便利性的呼聲越來越大,讓數(shù)字孿生賦能智能交通勢必是未來出行的新方向。
數(shù)字孿生在交通方面如何實(shí)現(xiàn)?
根據(jù)公安部統(tǒng)計(jì),2020年我國汽車保有量達(dá)到2.81億輛,如果按照14億人口計(jì)算,相當(dāng)于每5個人中就有1人擁有汽車。面對較高的汽車保有率以及復(fù)雜多樣的駕駛場景變化,如何提高車輛的自適應(yīng)能力,從而保障日常行駛的穩(wěn)定性,一直以來是智慧交通的痛點(diǎn)。而通過數(shù)字孿生技術(shù),將會從多個方面賦能智能交通,以滿足未來出行的需求。
首先,同步可視、模型推演,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動決策。數(shù)字孿生將會實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、同步交通運(yùn)行可視,并為交通模型推演提供試驗(yàn)空間,完成數(shù)據(jù)的驅(qū)動決策。
其次,場景豐富、實(shí)景重現(xiàn),加速智能駕駛落地。城區(qū)級或地級市的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)可以提供高精度地圖?;谡鎸?shí)數(shù)據(jù)和模型的數(shù)字孿生技術(shù),會提升智能駕駛的安全穩(wěn)定性,從而加速智能駕駛更安全的落地和推廣。
第三,全城視野、全局規(guī)劃,尋找治理擁堵的最優(yōu)解。城市區(qū)域路面復(fù)雜,交通流量變化,準(zhǔn)確量化城市交通動態(tài)畫像,是現(xiàn)代交通的難點(diǎn)。數(shù)字孿生可通過對全要素?cái)?shù)據(jù)匯聚,進(jìn)行城市畫像,可以實(shí)現(xiàn)對城市交通動態(tài)的洞察。
“5G+數(shù)字孿生”激活智慧交通新動能
隨著信息技術(shù)的不斷迭代,5G標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善和商用網(wǎng)絡(luò)的建成,大帶寬、高速率、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)性能將進(jìn)一步賦能數(shù)字孿生智能交通系統(tǒng)的升級。
一方面,5G超高速的網(wǎng)絡(luò)性能讓車輛在高速移動中進(jìn)行安全可靠的通信成為可能,保障了車路協(xié)同自動駕駛、車輛編隊(duì)自動駕駛、遠(yuǎn)程自動駕駛等功能的實(shí)現(xiàn)。
另一方面,5G的加速發(fā)展,協(xié)同了物聯(lián)網(wǎng)與人工智能,使交通系統(tǒng)具備“萬物互聯(lián)”的能力,允許數(shù)字孿生將“人-車-路-環(huán)境”交通四要素從物理世界“遷移”到數(shù)字世界,極大豐富了交通數(shù)據(jù),讓智慧交通的“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”得以真正落地。
數(shù)字孿生雖然作為智慧交通的前沿趨勢,但距離真正的全局管理、同步可視、虛實(shí)互動的數(shù)字孿生交通系統(tǒng)仍存在一定差距。不過在5G技術(shù)變革和需求升級的共同驅(qū)動下,數(shù)字孿生技術(shù)為智慧交通提供了新思路、新途徑、新理念,在未來將會持續(xù)發(fā)展并最終形成一套完整的技術(shù)運(yùn)行體系。