
諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者約瑟夫·斯蒂格利茨曾說:“中國的城市化與美國的高科技發(fā)展將是深刻影響21世紀(jì)人類發(fā)展的兩大主題,?!?/span>
人類文明歷史上,,每一次科技大爆發(fā)都會(huì)重新決定全球城市的經(jīng)濟(jì)排名,。當(dāng)今的信息革命,互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)沿線的人類城市是數(shù)據(jù)資源聚集地,,約瑟夫·斯蒂格利茨說對(duì)了一半,,世界中心正在向中國的北京、上海,、杭州,、深圳等千萬人口超大城市轉(zhuǎn)移,城市擁有的計(jì)算力總量決定了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的排名與潛力,,反之經(jīng)濟(jì)衰退則會(huì)引發(fā)“城市收縮”現(xiàn)象,。
城市即是“資源高地”,又存在“效率洼地”,。歷經(jīng)數(shù)千年的發(fā)展,國人深切感受到交通擁堵,、生活不便,、環(huán)境惡化等城市之“痛”。人口高度集中進(jìn)一步加劇了城市公共資源的供需矛盾,,為城市治理者帶來日趨嚴(yán)峻的種種挑戰(zhàn),。我們的城市“生病”了,交通擁堵,、環(huán)境污染,、治安違法等問題飽受市民詬病,。
為解決城市發(fā)展難題,實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展,,建設(shè)智慧城市已成為當(dāng)今世界城市發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的歷史潮流,。近20年來,智慧城市建設(shè)花費(fèi)巨資,,卻沒有根治“城市病”,。 那智慧城市本身到底是什么呢?
智慧城市不是單純的讓城市變得更美好,,而是要讓城市里面所有的人感覺更好,。但是智慧城市之于不同的人、不同角色,、站在不同立場(chǎng),,都會(huì)有不同的定義。
小孩子說:“我不想一板一眼地坐在教室里上課,,要是在家就可以學(xué)習(xí),,能向老師提問,還能跟小伙伴交流,,就是智慧城市,。”
上班族說:“路上不那么堵,,過年回家買票不那么難,,就是智慧城市?!?/span>
消防員說:“最好沒有火災(zāi),,有煙霧苗頭就好就能自動(dòng)撲滅,但假如真正有大火了,,我們能一路暢通地迅速直達(dá)現(xiàn)場(chǎng),,這就是智慧城市?!?/span>
這樣的例子難以窮舉,,卻全部指向智慧城市的核心特征——以人為本。任何技術(shù)的本質(zhì),,都是要讓人變得更加強(qiáng)大,、讓環(huán)境更適宜人的生活、為人提供更多的發(fā)展機(jī)會(huì),、讓人與人的溝通更加順暢,。
智慧城市是一種發(fā)展目標(biāo),它是信息時(shí)代的現(xiàn)代城市對(duì)于未來的想象,要更加宜居宜業(yè),,更加富有活力,,更加具有吸引力和競(jìng)爭力。智慧城市也是一種發(fā)展模式,,它要改變以往依賴資源投入帶動(dòng)城市發(fā)展的粗放模式,,通過對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用,促進(jìn)多方參與,,優(yōu)化資源配置,,提升生產(chǎn)效率,用更少的資源創(chuàng)造更多的價(jià)值,。
隨著互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展,,大數(shù)據(jù)時(shí)代悄然到來,建設(shè)智慧城市的技術(shù)條件已經(jīng)成熟,?;ヂ?lián)網(wǎng)雖然發(fā)明僅四十余年,但卻極大改變了人類的生產(chǎn)生活方式,。網(wǎng)絡(luò)空間是不同于人類現(xiàn)實(shí)空間的一個(gè)嶄新維度,,是人類的第二空間、虛擬空間?,F(xiàn)實(shí)向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行映射,,能夠產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù);而對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和運(yùn)用,,又能夠反作用于現(xiàn)實(shí)空間,,使得城市有了“智慧”。這兩個(gè)空間的交互就成為智慧城市建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ),。
所謂的兩個(gè)空間的交互的技術(shù)基礎(chǔ),,就是打造與真實(shí)城市相互映射的數(shù)字孿生城市。
如果物理世界是一個(gè)工廠,,則對(duì)應(yīng)的數(shù)字世界是數(shù)字孿生工廠,;如果物理世界是一個(gè)城市,那么對(duì)應(yīng)的數(shù)字世界即數(shù)字孿生城市,。從工業(yè)引伸到城市是自然而然的結(jié)果,,因?yàn)樵跀?shù)字化領(lǐng)域,城市是更大的舞臺(tái),,城市是由人,、物、事件組成的復(fù)雜系統(tǒng),,比工廠更加豐富多彩。城市發(fā)展至今,面臨嚴(yán)重的問題,,傳統(tǒng)的發(fā)展模式已經(jīng)失效,,以信息化為引擎的數(shù)字城市、智慧城市成為城市發(fā)展的新理念和新模式,。雖然數(shù)字城市的提出由來已久,,但之前的概念并沒有上升到數(shù)字孿生的高度,這與技術(shù)發(fā)展的階段有關(guān),。如今,,數(shù)字孿生城市的內(nèi)涵,真正體現(xiàn)了數(shù)字城市想要達(dá)到的愿景和目標(biāo),。
以最專業(yè)的話語來解釋數(shù)字孿生城市,,就是所謂的智慧城市建設(shè)的CGB(BIM+CIM+GIS)模式,即采用3DGIS+BIM與CIM創(chuàng)建一個(gè)虛擬的智慧城市,,各種符合智慧城市建設(shè)的規(guī)劃,、城市智慧應(yīng)用解決方案都可以首先在虛擬的智慧城市中得到模擬仿真和分析驗(yàn)證,并且從中獲取“城市歷史發(fā)展和文化形成的智慧,,解決城市生活宜居,、便捷、安全的智慧,,以及城市可持續(xù)發(fā)展與提升核心競(jìng)爭力的智慧”,,用于指導(dǎo)智慧城市建設(shè);同時(shí),基于虛擬的智慧城市進(jìn)行建設(shè)成果評(píng)估;在智慧城市運(yùn)行階段,,通過物聯(lián)網(wǎng),、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)體城市關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)智慧城市的運(yùn)行管理,。我們有理由相信融合了3DGIS+BIM與CIM的智慧城市建設(shè)CGB模式,,有助于指導(dǎo)智慧城市建設(shè)、評(píng)估智慧城市建設(shè)成果和運(yùn)行管理智慧城市,。
數(shù)字孿生城市的構(gòu)建,,將引發(fā)城市智能化管理和服務(wù)的顛覆性創(chuàng)新。試想,,與物理城市對(duì)應(yīng)著一個(gè)數(shù)字孿生城市,,物理城市所有的人、物,、事件,、建筑、道路,、設(shè)施等,,都在數(shù)字世界有虛擬映像,,信息可見,軌跡可循,,狀態(tài)可查,;虛實(shí)同步運(yùn)轉(zhuǎn),情景交融,;過去可追溯,,未來可預(yù)期;當(dāng)下知冷暖,,見微知著,,睹始知終;全市一盤棋盡在掌握,,一切可管可控,;管理扁平化,服務(wù)一站式,,信息多跑路,,群眾少跑腿;虛擬服務(wù)現(xiàn)實(shí),,模擬仿真決策,;精細(xì)化管理豈非容易,人性化服務(wù)豈非不難,,城市智慧再不是空談,。
對(duì)數(shù)字孿生城市有一種更通俗的理解,將其視為不斷成長的人類生命體,,以城市的自然生態(tài)等基底模型作為骨架,,對(duì)建筑物、構(gòu)筑物通過GIS,、BIM等數(shù)字化手段形成血肉,,搭載IoT物聯(lián)感知形成神經(jīng)系統(tǒng),通過時(shí)空數(shù)據(jù)培養(yǎng)城市大腦,,從而將城市真正打造成可感知,,可判斷,快速反應(yīng),,會(huì)學(xué)習(xí)的生命體,。
深圳前海自貿(mào)區(qū)是粵港濱大灣區(qū)的核心引擎,新輪規(guī)劃面積74平方公里,,地下空間開發(fā)規(guī)施約800萬平方米,。正是因?yàn)椴捎昧顺鞘腥畔⒛P?CIM平臺(tái),實(shí)現(xiàn)從地面到地上,、地下的全維表達(dá),打造“多規(guī)合一”的城市全信息數(shù)字化沙盤,,動(dòng)態(tài)監(jiān)控城市開發(fā)和城市更新的規(guī)劃實(shí)施情兄,,首次實(shí)現(xiàn)了集群項(xiàng)目地上地下同步開發(fā)的協(xié)同建設(shè)管理模式創(chuàng)斷,應(yīng)對(duì)了開發(fā)建設(shè)所面臨的體大,、標(biāo)準(zhǔn)高,、交叉多、時(shí)間緊等眾多難題,,榮獲2017年全球基礎(chǔ)設(shè)施BE創(chuàng)新大賽冠軍。
智慧城市是數(shù)字城市發(fā)展的高級(jí)階段,。數(shù)字孿生城市作為數(shù)字城市的目標(biāo),,卻是智慧城市建設(shè)的新起點(diǎn),賦予城市實(shí)現(xiàn)智慧化的重要設(shè)施和基礎(chǔ)能力,;它是在技術(shù)驅(qū)動(dòng)下城市信息化從量變走向質(zhì)變的里程碑,,由點(diǎn)到線、由線到面,,基于數(shù)字化標(biāo)識(shí),、自動(dòng)化感知、網(wǎng)絡(luò)化連接,、智能化控制,、平臺(tái)化服務(wù)等強(qiáng)大技術(shù)能力,使數(shù)字城市模型能夠完整浮出水面,,作為一個(gè)孿生體與物理城市平行運(yùn)轉(zhuǎn),,虛實(shí)融合,蘊(yùn)含無限創(chuàng)新空間,。