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数字孪生城市下服务的形态与特征初探
作者:崔颖            发布时间:2018-01-11

  数字孪生概念最早是美国军方在航天系统研究中提出的,随后拓展到智能制造、预测设备故障以及改进产品等多个领域,原意是针对物理对象建立虚拟数字化模型,来模拟其在现实世界中的行为。一些国家近年来将数字孪生应用在智慧城市中,如2016年新加坡与美国麻省理工学院合作的CityScope为新加坡城市规划量身定制城市运行模拟系统;欧盟智慧桑坦德在城市中广泛部署传感器,感知城市环境、交通、水利等运行情况,并将数据汇聚到智慧城市平台中的城市仪表盘,初步形成数字孪生城市雏形。当前数字孪生主要应用于城市规划和管理方面,未来将向城市服务方面扩展,通过服务场景、服务对象、服务内容等方面的数字孪生系统构建,引发服务模式向虚实结合、情景交融、个性化、主动化方向加速转变。

  一、数字孪生在城市服务中的表现形态

  服务场景的数字孪生。城市中所有服务场景都将在网络空间映射一个虚拟场景,并以三维可视化形式在城市大脑中呈现服务场景静态、动态两类信息。静态信息包括位置面积等空间地理类信息、楼层房间等建筑类信息、水电气热等管线信息以及电梯等设备信息;动态信息包括温度湿度等环境信息、能源消耗信息、设备运行信息、人流信息等。此外,服务场景不仅包含政府服务大厅、博物馆、图书馆、医院、养老院、学校、体育场、购物中心、社区服务中心等固定场景,也包括公交车、地铁等移动场景。原本线下户外的活动,如去政务大厅办事、观看体育比赛和演唱会、去图书馆借阅、博物馆参观、购物中心采购、学校上课等等,都可以通过数字孪生系统,以及虚拟现实等技术,全部转为线上完成,在交通、时间、财力等各项成本减少的同时,活动的体验并未降低,数字孪生服务不同于以往简单的线上服务,在场景设置、业务流程、服务效能等方面,全面重现并超越现实场景。

  服务对象的数字孪生。城市服务以人为本,当前较为常见的用户画像局限于少量基础标签和部分行为属性,是数字孪生的初级形态。在用户画像的基础上,数字孪生将整合个人全部基础信息、全域覆盖的监控信息、无所不在的感知信息、全渠道全领域服务机构信息以及个人的手机信号、网上行为等信息,实现对每个人全程、全时、全景跟踪,将现实生活中人的轨迹、表情、动作、社交关系实时同步呈现在数字孪生体上。未来每个人都将拥有一个与人的身体状态、运动轨迹、行为特征等信息完全一致,从出生到死亡全生命周期的数字人生。

  服务内容的数字孪生。随着AR/VR技术的飞速发展,城市服务内容的数字孪生可能最先实现。虚拟现实(VR)通过音视频内容带来沉浸式体验,未来不需要在音乐会、体育比赛现场就能体验身临其境的感觉。增强现实(AR)则突出虚拟信息与现实环境的无缝融合,在现实中获得虚拟信息服务,如汽车抬头显示、博物馆导览、临床辅助等。

  二、数字孪生引发城市服务呈现新特征

  虚实融合,缓解服务不平衡不充分问题。十九大报告指出,当前中国社会的主要矛盾是人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分发展之间的矛盾。随着眼球追踪、触觉反馈、语音识别等交互技术的成熟,服务场景和服务内容的数字孪生体系逐步完善,虚实融合实时交互成为必然趋势,政府服务网上办事大厅、虚拟医院、虚拟课堂、虚拟养老院等服务方式可以有效缓解服务发展不平衡不充分问题。例如,虚拟课堂可以让不同区域师生聚集在一个虚拟教室中上课,并且达到过去精品视频课程无法企及的师生身临其境实时互动体验,使发达地区优质教育资源通过数字孪生更低成本、更高质量流动教育欠发达地区,让偏远的山区学生也能享受到名师亲自指点,缓解教育服务发展不均衡不充分问题。

  无缝体验,情景交融,真正实现以人文本。传统服务以供给方为主体,每个人在不同机构获取的服务存在严重的跨部门跨地域信息不共享、服务不连续问题。未来得益于物联网、机器智能和区块链技术的成熟和广泛应用,数字孪生将实现对服务对象的全程、全时、全景个性化连续跟踪服务,改变以往以服务供给方为核心构建的服务体系,打造真正以人为本的全生命周期服务体验。此外,当服务对象处于某个现实场景当中,将引发人和场景两个数字孪生体间的关联,启动相关的服务,给人提供情景交融、前所未有的惊喜体验。

  服务个性化、主动化。根据城市每个人的数字孪生体,能够对每个人的行为、轨迹、嗜好、品味甚至三观精确定位,从而在生活、工作、家庭、娱乐、休闲等各方面提供精准的主动服务,给迷茫的人以指引,给困境中的人以救助,给有需要的人以服务,推动数字孪生体成为每个人的智能管家、贴身保姆和发展顾问,使社会更加和谐安定,使每个人能够心想事成,将大大增强人们的幸福感和获得感。


  作者简介:

  崔颖,cabet888.cc亚洲城_ca88手机版会员登录_ca888亚洲城手机版产业与规划研究所,高级项目经理、高级技术主管,长期从事智慧城市、信息化、“互联网+”相关研究工作,参与编制《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》《促进智慧城市健康发展的指导意见》等政策文件,作为主笔人员撰写《中欧智慧城市比较研究》《大融合大变革-国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》《构筑与信息高地上的城市智慧发展之道》《移动互联网——模式创新的力量》等出版物,曾为各级政府、企业提供智慧城市、信息化、信息产业等规划咨询服务。

  联系方式:cuiying@caict.ac.cn

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