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數字孿生為城市規劃人員提供了設計、監視和管理城市的新方法。它們使規劃人員可以優化城市的績效，以解決能源管理、交通、彈性、可持續性和經濟增長等問題。

用作規劃工具的數字孿生模型結合了城市環境的空間建模，基于數學描述的電氣和機械系統建模以及從IoT設備獲得的實時傳感器數據。

什么是數字雙胞胎？

數字孿生，也叫數字雙胞胎，是物理系統的虛擬副本，可用于運行模擬物理事物。數字孿生概念始于制造。當生產線中的飛機發動機或電動機等設備出現問題時，制造商將求助于數字孿生機器以了解情況。

制造商還可以使用數字孿生模型來模擬設備或設備在不同環境中的性能。從此類數字孿生模擬獲得的信息可用于設置預防性維護計劃或更改產品設計。

數字孿生概念越來越多地擴展到其他應用領域，并且變得越來越復雜。現在，許多實施使用物聯網數據、人工智能、建模和分析。使用這些技術，可以執行更逼真的仿真。在某些情況下，數字孿生可以嘗試模仿已部署設備的實時狀況。

數字雙胞胎為智能實時監控提供了獨特的優勢，尤其是來自傳感器和物聯網設備的數千個遙測流。通過為所有數據源維護動態背景信息并受益于自動事件關聯，數字雙胞胎可以在毫秒內跟蹤并響應這些遙測流。此外，數字雙胞胎為聚合分析提供了基礎，可以從數千種設備中識別出幾秒鐘內的發展趨勢，從而檢測出模式并增強總體態勢感知。

使用數字雙胞胎讓城市運營現代化

根據全球技術市場咨詢公司ABI Research的數據，預計到2025年，城市數字雙胞胎部署的安裝基礎將從現在的少數早期實施增長到500多個。

“數字孿生概念現在正在傳播到智慧城市環境中，” ABI Research終端市場副總裁Dominique Bonte說。 “但是，它不會是整個城市的單一數字孿生，而是針對智能建筑、交通基礎設施、能源網格和水管理等系統的特定領域數字孿生的聚合和集成。”

建模的好處很多，范圍從預防性維護到運營效率和成本節省，改善的居民服務，增強的安全性。它們還可以用于從環境方面改進設計。例如，數字孿生模型可能會嘗試使整個社區的太陽能效率最大化。

垂直行業的關鍵應用包括人員流動和緊急疏散的仿真、洪水風險建模、通過占用跟蹤的智能建筑設計和能源管理、道路交通建模和仿真、空氣質量監測和預測、綠色基礎設施建模和城市循環經濟以及網絡威脅分析等等。

但是，采用方面的挑戰可能會延遲部署。挑戰主要與城市范圍建模的復雜性以及缺乏支持跨垂直數據交換的標準有關。其他阻礙因素包括對收益和投資回報率的認識不足，與城市政府孤立的組織結構有關的挑戰以及對隱私和網絡威脅的擔憂。

盡管面臨挑戰，但城市建模和數字孿生提供了協同特性，可以幫助城市朝著更高效地運行智慧城市的方向發展。