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数字孪生推动新型智慧城市建设
发布时间:2023-05-05     来源:新华网     作者:邬伦教授      浏览:670次

近日,在第六届数字中国建设峰会期间,以“共筑城市智能体点亮数字中国新征程”为主题的智慧城市高峰对话举行。

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对话前夕,北京大学教授、国际欧亚科学院院士邬伦围绕智慧城市建设相关话题接受了记者采访。他表示,城市是像人体一样的运行体、有机体、智能体,需要具备实时感知、动态监测等多种能力,随着智慧城市建设迈入新阶段,数字孪生城市将不再是一种技术,而将成为推动变革的新动力。

城市是像人体一样的运行体

“城市要智慧化,必须要像人。”邬伦表示,“人有大脑、五官、细胞,可以眼观六路、耳听八方,感知身边动态的变化,并及时将信息传输反馈给大脑,指挥日常行动。智慧城市建设也应如此。”

在他看来,新一代的智慧城市建设理应是动态、实时的。需要通过数字孪生、5G、AI、IoT等数字技术,构建时空智能体,实现行业场景的深度融合,使城市具备泛在感知与实时监测的能力、虚实结合双向映射与数据挖掘知识发现的能力、全生命周期模拟仿真的能力以及综合态势研判与智慧管理决策的能力,从而使城市治理得以智能化提升。

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北京大学与华为2012实验室合作,创新了时空耦合数字孪生技术,探索性提出城市时空智能体解决方案。基于GeoSOT网格编码,构建城市人、事、地、物的“时空智慧孪生引擎”,通过实时全局掌控运行发展态势,显著提升决策效率优化决策水平,助力城市全面数字化与智慧化实现。


城市时空智能体解决方案按照行政管理、职能、空间三个维度开展立体化的网格划分方式。以统一的网格为基准,实现政务专题数据上图,构建数字孪生底板;基于统一网格实现高性能的时空查询,通过城市孪生对象时空语义的感知和挖掘,构建起跨部门、跨层级、立体化、网格化的管理新模式。

华为政务一网通军团解决方案研发总裁陈金助表示,从提出城市智能体架构以来,华为不断通过实践丰富其内核。城市智能体最新演进了五大核心能力:城市鸿蒙感知、城市ADN网络、城市数字孪生、城市盘古大模型以及城市一体化大数据。目前已在全球40多个国家和地区,国内包括福州、上海、深圳、南京、武汉、南昌等超过220个城市落地,加速城市数字化和智能化转型,推动城市高质量、可持续发展。

新型智慧城市应具备四种能力

智慧城市建设迈向新阶段,数字世界与现实世界理应是实时同步的。在其中数字孪生技术将会发挥更为关键的作用。邬伦认为,应通过新一代城市感知神经网络、新一代城市信息骨骼、新一代城市态势分析脑、新一代城市协同运行脑四种能力建设,提升智慧城市治理水平。


一是依托空天地一体化、全方位遍布的传感器和智能设备组成“广义物联感知网”,形成泛在感知与实时监测能力。城市实体物理感知与人文经济社会感知相结合,对城市全空间开展多维、多尺度的实时动态监测,让物与物、人与物、人与人的全面互联、互通、互动。

二是基于CIM/BIM数字底座的信息聚合与大数据中台,打造新一代城市信息骨骼。把原来无序的非结构化数据按照最终的应用进行梳理,将信息有效地、相互的时空关联起来。从原来按照地理坐标到现在按照实景三维聚合,使城市具备虚实结合双向映射与数据挖掘知识发现能力。

三是通过建立强大的知识库与模型库,形成全生命周期动态模拟与仿真预测能力。具体来说,则是基于云计算和AI实现大数据挖掘/融合分析与知识发现,形成知识库、知识图谱和模型库,使城市具备全生命周期模拟仿真能力。加强以数字底版中的数据和知识为基础、对接统一数字底座、可移植性强的城市各子系统过程仿真模型库建设;实现对城市态势的感知从静态到动态、从单一路径依赖到多目标多情境预见的能力。

四是打通数字孪生智慧城市“感知-仿真-干预-反馈”全流程,最终实现“一网统管”的智慧城市全生命周期智能决策平台。以动态分析、灵活指挥为要求,建立城市运行的指挥协调系统,实现城市辖区全覆盖的动态运行智慧管理。


数字孪生是智慧城市的新阶段、新模式和新高度。作为城市新基建的重要构成和新经济的孵化器,城市规划、建设、运行管理与服务全生命周期的虚实映射孪生交融和城市全要素全方位的智能化提升,将推进城市数字化转型与高质量发展,带动相关产业与数字经济迈上新的台阶。


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