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中国智能交通协会

数字孪生为智慧交通等多场景提效

2022-07-08   来源:中国交通报


  2020年,国家发展改革委印发的《关于推进“上云用数赋智”行动培育新经济发展实施方案》提出,要围绕解决企业数字化转型所面临的数字基础设施、通用软件和应用场景等难题,支持数字孪生等数字化转型共性技术。2021年3月,“探索建设数字孪生城市”首次被纳入“十四五”规划……数字孪生正在成为国家发展战略中提及的关键技术。
  随着数字孪生技术的逐渐成熟,交通、制造、能源、金融、医疗等领域在不断拓展应用数字孪生技术,提高工作效率,改善管理水平,并不断对数字孪生提出更多的需求,实时数字孪生技术也应运而生。
  实时孪生闭环:数据是基础、模型是核心、服务是重点
  基于数字孪生各演进阶段的关键技术,腾讯融入了自身对于数字孪生产业化应用的理解,提出了“实时数字孪生”的理念,并将其作为数字孪生在智慧交通、智慧城市、智慧能源等领域实现落地的突破口。
  腾讯交通平台部、自动驾驶总经理苏奎峰指出,实时数字孪生以5G和先进通信网络为基础,融合腾讯的感知、计算、仿真推演和反馈触达能力,并通过通信网络构建一个可计算的数字化空间。在这个可计算的空间里面,可以对物理空间进行描述、诊断、预测、决策,最终实现闭环的控制,虚拟世界能够干预或者控制物理世界,助力实现物理世界的数字化治理。
  为了构建实时可计算的数字孪生体,腾讯整合了在云计算、物联网、大数据、AI、仿真、游戏技术等方面的优势和能力,包括云渲染,游戏等技术,以及基于虚实融合、预测推演等技术实现的虚拟仿真等,以此打造全感知、全连接、全场景、全智能的数字孪生产品,助力智慧产业数字化转型。


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腾讯实时数字孪生核心技术支撑。


  讯智慧交通副总裁施雪松介绍,聚焦感知、分析、计算和AI深度学习等领域的核心技术,腾讯打造了实时数字孪生平台。平台通过高精度三维重建精准还原现实世界,打造三维可计算空间,再基于机理模型、数据驱动模型进行实时仿真计算和自动化动态优化,同时利用高保真云渲染能力和智能终端触达能力,帮助用户进行实时监控、系统交互操作和设备自动控制,形成服务闭环。
  在构建上述闭环的基础上,腾讯还运用通信和计算技术打造了横纵向“双引擎”,通过激发各环节的效率极限以实现“实时”孪生。其中,纵向引擎为物理空间中的传感设备向仿真空间传输数据的过程加速;横向引擎为云端数据流式计算、分布式计算和数据同步等过程加速。
  实时数字孪生技术在智慧交通、自动驾驶研发测试、智慧城市、智慧矿山等领域已经展开产业应用,目前,腾讯整面向各行业提供数字孪生开放平台,与更多合作伙伴、开发者共同构建丰富的应用生态,拓展技术落地应用场景。
  苏奎峰表示:“腾讯不光着力于数字孪生的产业落地,在标准体系上也做了很多推动工作,尤其是在国际标准组织ITU牵头了国家首个智能交通系统数字孪生标准。”
  实时数字孪生及OS系统成为产业数字化转型基础设施
  当前,腾讯智慧交通正深度助力国家“双智”建设,推动以“智慧的车”“智慧的路”构建起“智慧城市”。腾讯参与的智慧高速、智能网联先导区的道路设备商,新增了一双双“智慧之眼”:毫米波雷达、传感器……道路上实时的天气、车流及环境信息,都通过5G网络传输到实时数字孪生平台上,经过系统精准运算、推演,车主通过小程序或者App,即可接收到系统发出的交通调度服务信息,以及时躲避拥堵,避免事故。
  在提升安全通行能力的同时,实时数字孪生采用的雷达感知技术,具备可靠性高、维护成本低的特点,同时,只需对动态交通流信息进行分析,可实现对个体数据信息的有效保护。


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大雾天气高速公路数字孪生。



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全息路口实时孪生。



  不仅是道路的数字化升级,数字孪生还可面向轨道交通、民航、港口甚至更广泛的领域。基于腾讯与广州地铁联合构建的穗腾OS,广州地铁新建了防洪抗汛的模块。过去,这项工作可能需要投入几千万的费用、花费六个月以上的时间,如今,在数字化底座上只需要花两周时间即可实现全面部署。
  在生态环境治理方面,腾讯在北京市生态环境监测中心发起的“场地土壤污染成因与治理技术”重点专项中,运用实时数字孪生技术将现实中的生态环境治理全程映射在数字孪生世界,以实现生态环境决策的科学化、精准化、高效化。
  数字孪生技术如果作为一种工具逐步被推广开,城市和企业的管理者,将可以用比过去更先进的、可推演、可预测的技术来进行管理模式的改变和创新,从而实现总体效率的提升。