近几年来， 数字孪生、智慧城市、智慧园区、精细化管理 等名词总是会在 城市更新 的论坛和峰会中提及并成为高频词汇，那这些概念究竟是什么，又和城市更新有什么关系？小编抱着这些疑问，查阅了大量资料并拜访了 临腾科技（一家在城市更新数字化领域深耕了多年的企业）。那下面就通过一问一答的形式为大家解惑吧。
Q1 ： 什么是 数字孪生？
A: 数字孪生，英文名叫Digital Twin（数字双胞胎），也被称为数字映射、数字镜像。数字孪生的概念是在数字世界里建立的与物理实体的高度相似实体，物理实体和数字孪生之间存在同步和闭环关系。通过实时感知物理实体的状况和环境，数字孪生体随物理实体而演变，保持高度保真性，同时，通过在数字孪生上的仿真、推演和预测分析，反过来作用于物理实体。
（图片来源于知乎网站 ）
简单来说，数字孪生就是创造一个数字版的克隆体，并实时对本体进行动态仿真。 它 有三个关键特征，分别是 全生命周期、实时/准实时、双向 。
Q2 : 数字孪生在城市规划和建筑领域中的 应用有哪些？
A ：数字孪生技术是可以贯穿城市或建筑的 全生命周期 ，比较典型的是运用在 智慧城市，智慧建造 和 智慧运 维 等领域。
Q3 : 数字孪生和智慧城市有什么关系？
A ：数字孪生理论应用在智慧城市建设中衍生出 数字孪生城市 概念。在数字孪生城市中，基础设施（水、电、气、交通等）的运行状态，市政资源（警力、医疗、消防等）的调配情况，建筑的水暖电等运行状态都会通过传感器、摄像头、数字化子系统采集出来，并通过包括5G在内的物联网技术传递到云端。城市的管理者，基于这些数据以及城市模型，构建数字孪生体，从而更高效地精细化的管理城市。
Q4 : 数字孪生在智慧城市中的技术特征是什么？
A ： 1.精准映射 ， CIM (城市信息模型）技术是整合了 lo T ( 物联网技术 )、 GIS ( 地理 信息 系统技术 )、 BIM ( 智能建筑模型 技术 ) 等，可以分层次、分尺度呈现出物理城市运行的全貌，包括城市建筑物、交通道路、植被、水系、城市部件、 管线等全要素静态地理实体，以及人、车辆、终端、各类组织等城市动态变化的各类主体。
（图片来源于光辉城市公众号 ）
2.分析洞察 ：在数字空间中，基于采集的大数据，运用人工智能技术，可以分析城市拥堵情况、楼宇能耗情况、规划是否合理、地下管线是否需要维修等，洞察城市运行风险，并以数字化模拟的方式呈现出真实场景效果。
3.虚实融合 ： 物理城市在数字空间中得以丰富、延展，例如城市管理者可以基于数字平台界面与物理城市互动，通过建筑设计方案的修改模拟对城市环境造成的影响。 此外，平台还可以随时叠加噪声图、能源消耗热力图等，进行分析模拟计算，指定改善环境的措施。
4.智能干预 ：在数字空间中，智慧城市平台可以实时呈现城市运行状态，一旦物理城市出现事故、灾害等警报，城市管理者可以快速地决策部署相应对策，此外，也可以通过深度学习、模拟仿真来预测城市可能发生的问题或风险，加以预防，以降低财产损失，保障人民安全。
Q5 : 智慧城市的实践情况如何？
A :目前数字孪生城市已经在 新加坡、中国雄安、深圳 等地落地实践，有效提升了城市公共服务与管理水平，精细地治理城市。但是，数字孪生城市目前仍然处于探索期，面临认识不一、技术不成熟、商业模式不清晰等诸多挑战，亟需产学研用各方充分探讨。
（图片来源于知乎网站 ）
Q6 :在智慧城市中遇到的困境有哪些？
A ：1.虽然全国正在倡导智慧城市建设，但是还多数停留在表面。一些城市或园区为了在这一波城市的智能化发展中不落伍，以展示厅形式推进但并没有落实到城市的真实运行系统中的形式主义，造成了资源的浪费。 2. 面临着缺乏顶层设计、各部门独立建设、运营管理能力薄弱等问题。
Q7 : 数字孪生如何应用在工程建造中的？
A ：通过定制 研发 智慧建造管理平台 ，集成项目管理(PM)、建筑信息模型( BIM)、移动端应用与物联网技术(IOT)、云技术(Cloud)、数据管理与服务(DM)等先进的信息化技术，实现基于大数据的项目管理和决策， 推动工程建设项目数字化、信息化、工业化、绿色化集成，进而实现建造全过程的智慧管理，促进建筑产业管理模式的改变。例如在雄安市民服务中心的智慧建造实践中，就实现了人员管理的透明化，机械设备关系的智能化，物资材料管理的 可追 溯、现场综合管理基于BIM的空间可视化等。
（雄安市民服务中心的智慧建造架构图，图片来源为文献）
Q8 : 在工程建造中解决了哪些难题？
A ：解决了传统施工中的图纸信息，生产信息，过程管理等 信息离散的问题 。改变了传统工地管理层.级多、信息传递困难、决策制定周期长的弊端，推动工地生产的智慧化、透明化、绿色化，使项目高效建造。
（图片由临腾科技提供 ）
Q9 :在建筑投入使用后，如何在运维管理上体现数字孪生的作用？
A ：在工业园区、产业园区、智慧社区、医院等的综合管理上应用较多。相较于传统建筑的运维，智慧园区有以下特点：(1) 可视化 :对于园区的所有设备和设施无死角巡视，所见即所得，极大降低使用门槛无缝接入CIM平台。(2) 可感知 :多IoT终端实时接入，动态感知现状，快速定位准确位置，实时监控视频融合，立体安防触手可及。(3) 可运控 :支持实时反向控制，第一时间解决问题。(4) 可仿真 :支持人流、车流等AI智能体仿真，支持真实天气、流体、烟雾等粒子物理模拟。(5) 可决策 :基于仿真测试结果对决策进行推演，辅助高效正确决策。
（图片由临腾科技提供 ）
Q10 :数字孪生、精细化治理和城市更新的关系是什么？
A :城市有机更新的目标多样而复杂，且过程持续不断。这种多样性和复杂性以及状态的持续性决定了更新内容、更新主体和更新方式必然是多元的和动态的。它既涉及物质性的持续修补、空间品质的不断改善，也涉及非物质性的功能提升。规划师、建筑师所进行的传统规划设计工作只是培育高品质城市空间的起点，而不能贯穿城市发展的全过程。因此，我们需要面对新的存量发展时代进行工作范畴的拓展，由一次性买卖向 终身性服务转变，亦即 将传统的建设前的设计工作延伸到所设计对象的 全生命周期 。这需要我们从规划设计到城市开发和管理，再到城市运维和管理进行全生命周期的发展预判，还需要对城市发展过程展开持续的动态监测和持续维育，并对发展过程中的各种问题进行及时和精确的回应。 数字孪生技术是城市更新智慧化的技术保障与数据基础，精细化治理与绿色智能运营又是城市更新的重要途径。
（图片来源于文献）
以上十个问题是作为计算机小白的小编的一些个人了解，随着数字技术的发展，这些答案也是动态变化的，不一定完全正确。 此文仅仅是作为一篇科普小文 ，激发大家对数字孪生的兴趣和建筑更新走向的探索就是这篇文章的初衷了。
上海漂视网络股份有限公司是数字孪生软件和服务提供商。围绕城市建筑、能源电力、环境水利等行业，引领数字孪生领域技术创新，提供数字孪生产品、解决方案及相关服务。
注：文中多处文字和图片均引用自网络和文献，文章出处转自同济设计四院，如有侵权请联系后台，我们核实后会立即删除。
举报/反馈
