文|陳才
隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)的融合應(yīng)用,物理世界和數(shù)字世界交融發(fā)展、虛實互動,正深刻影響人類經(jīng)濟社會發(fā)展進程。數(shù)字孿生涉及技術(shù)門類多、應(yīng)用領(lǐng)域廣,已成為國內(nèi)研究與實踐的熱點之一。我國“十四五”規(guī)劃綱要明確提出要“探索建設(shè)數(shù)字孿生城市”,雄安、上海、海南等地已率先開啟數(shù)字孿生城市相關(guān)實踐。目前,對數(shù)字孿生及數(shù)字孿生城市已形成一些共識:
第一,數(shù)字孿生體系是數(shù)字技術(shù)的集成創(chuàng)新,將有力推動信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。數(shù)字孿生因感知和仿真技術(shù)而起,因綜合技術(shù)集成創(chuàng)新而興。數(shù)字孿生是涉及物聯(lián)感知、新型測繪、數(shù)據(jù)融合、仿真推演、深度學習等多環(huán)節(jié)、多技術(shù)的技術(shù)創(chuàng)新簇群,涵蓋了信息技術(shù)大部分產(chǎn)業(yè)鏈??梢哉f,數(shù)字孿生是新一輪數(shù)字化浪潮下,數(shù)字科技集成創(chuàng)新與應(yīng)用的典型代表。
第二,數(shù)字孿生技術(shù)重塑信息化進程,正展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛能。數(shù)字孿生技術(shù)大幅降低試錯成本,提升了各行各業(yè)數(shù)字化的部署速度和驗證效率,并在制造、能源、醫(yī)療、健康、環(huán)保等多個行業(yè)開展了應(yīng)用實踐。特別是自數(shù)字孿生城市提出以來,吸引了政產(chǎn)學研用各方的廣泛關(guān)注,展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價值與發(fā)展前景,或?qū)⒊蔀閿?shù)字化轉(zhuǎn)型率先開花結(jié)果的領(lǐng)域。
第三,探索數(shù)字孿生城市建設(shè),有助于推進城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化。數(shù)字孿生城市通過數(shù)據(jù)全域標識、狀態(tài)精準感知、數(shù)據(jù)實時分析、模型科學決策、智能精準執(zhí)行等科技手段,有望成為城市智能運行的先鋒模式,以及吸引高端智力資源參與、持續(xù)迭代演進的城市級創(chuàng)新平臺。探索建設(shè)數(shù)字孿生城市,有助于解決城市規(guī)劃、建設(shè)、管理中的復(fù)雜性和不確定性問題,提升城市現(xiàn)代化治理能力和治理水平。
“十四五”時期,圍繞探索建設(shè)數(shù)字孿生城市的工作要求與部署,要厘清數(shù)字孿生城市發(fā)展價值與方向,以前瞻科技賦能城市發(fā)展的目標導(dǎo)向與破解城市多尺度復(fù)雜難題的需求導(dǎo)向相統(tǒng)一,以點帶面,務(wù)實推進。
一是強化統(tǒng)籌,構(gòu)建城市級統(tǒng)一融合化數(shù)字孿生底座。當前各地正積極推進CIM 平臺實施建設(shè),不同委辦局對CIM 底座的理解和邊界也不盡相同,基于時空大數(shù)據(jù)平臺、城市信息模型平臺、空間治理平臺等不同技術(shù)路徑構(gòu)建城市多個數(shù)字底圖底座均有發(fā)生,延續(xù)煙囪模式,造成投資浪費。要建立數(shù)字孿生城市統(tǒng)籌推進的組織體系和管理機制,滿足城市一張底圖、共性賦能行業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)實需求,避免條線分割的單兵作戰(zhàn)。建議由城市大數(shù)據(jù)局或數(shù)據(jù)資源整合部門作為實施牽頭單位,住建局、規(guī)劃自然資源局、城管局、公安局等主要部門協(xié)同配合,對數(shù)字孿生城市應(yīng)用進行整體謀劃、統(tǒng)一立項、協(xié)同推進,避免出現(xiàn)CIM 平臺、GIS 平臺重復(fù)建設(shè)時空數(shù)據(jù)割裂等問題。
二是需求牽引,以小切口應(yīng)用牽引數(shù)字孿生場景大發(fā)展。數(shù)字孿生城市是復(fù)雜的綜合系統(tǒng)工程,涉及眾多政府部門和行業(yè)數(shù)據(jù),全面全域推進現(xiàn)階段并不現(xiàn)實。要瞄準城市運行中人工難操控、系統(tǒng)無預(yù)見、綜合復(fù)雜度高、前因后果了解不足的場景先行入手,瞄準傳統(tǒng)技術(shù)很難有效解決城市的地下空間治理、全過程危險品管控、人車物環(huán)全場景復(fù)雜預(yù)警干預(yù)等問題入手,從局部封閉區(qū)域切入,逐步拓展數(shù)字孿生應(yīng)用范圍。同時,要充分考慮場景渲染、數(shù)據(jù)集成、空間計算、模擬仿真等技術(shù)能力成熟度和場景必要性,建立高中低多配置版本,實現(xiàn)不同時空孿生顆粒度應(yīng)用體系,滿足城市規(guī)劃建設(shè)、城市治理等不同層次應(yīng)用需要。
三是協(xié)同創(chuàng)新,形成數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)技術(shù)生態(tài)體系規(guī)范有序發(fā)展。重點發(fā)揮城市建模、新型測繪、數(shù)據(jù)智能、模擬仿真等數(shù)字孿生類龍頭企業(yè)的帶動作用和行業(yè)協(xié)會、科研機構(gòu)的紐帶作用,加快建立以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系,加強戰(zhàn)略、技術(shù)、標準、市場等溝通協(xié)作,推動泛在感知、數(shù)字建模、數(shù)據(jù)融合、虛實互動、智能操控等實現(xiàn)技術(shù)攻關(guān)突破。積極組建數(shù)字孿生城市技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等,加強面向產(chǎn)業(yè)亟需的標準體系構(gòu)建,重點發(fā)展針對數(shù)字孿生技術(shù)在各領(lǐng)域的具體應(yīng)用場景,開展參考框架、技術(shù)體系、數(shù)據(jù)融合、平臺工具、孿生安全等內(nèi)容的標準化設(shè)計。政府要引導(dǎo)建立應(yīng)用市場的生態(tài)合作機制,滾動發(fā)布數(shù)字孿生城市技術(shù)需求和重難點項目“揭榜掛帥”場景,有效激發(fā)市場創(chuàng)新活力與協(xié)同攻關(guān)能力。