数字孪生的概念是什么?

当今世界城市正成为经济社会快速开展的核心载体与立异中心。在经济社会快速开展的同时，城市也面对经济苏醒乏力、减排降碳、应急防灾、医疗养老办事需求激增等日益严格的挑战。结合国提出到2030年应到达的17个可继续开展目标.此中“可继续的城市和人类住区”等目标的实现既依靠数字手艺立异，也需要政策情况撑持。跟着第四次工业革命的开展以数字手艺为次要驱动力，以数据为核心消费材料的城市开展和转型之路显得越来越清晰可见。数字孪生手艺，正成为物理世界和数字世界之间的桥梁。数字孪生城市，让城市的治理和运行在时空标准上愈加自在和形象。

颠末近20年的开展，数字孪生手艺正从造造业走进千行百业，走近普罗群众生活。数字孪生城市是基于数字孪生手艺的城市开展新理念与新形式，对其概念的熟悉正逐步清晰。

北京智汇云船科技有限公司成立于2012年，专注于立异性的“视频孪生(实时实景数字孪生)”手艺研发与利用。目前，智汇云船依托自研“孪船”数字孪生专属引擎，推出了“披萨”低代码PaaS视频孪生开发平台、“速融咖啡”视频孪生一体机及视频孪生行业处理计划等多个产物线。

2002年，“信息镜像模子”概念初次提出，初步描画数字孪生概念。MichaelGrieves(迈克尔·格里夫斯)传授在美国密歇根大学任教时初次提出“镜像空间模子(Mirrored Spaces Model)”概念，并2006年颁发著做明白为“信息镜像模子”，即在虚拟空间构建一套数字模子能够与物理实体停止交互映射，完全描述物理实体全生命周期的运行轨迹2。

2012年，“数字孪生与数字孪生体定义初次给出，之后在工业中开展利用。受美国航空航天局阿波罗方案 (NASASApollo program)启发，E. H. Glaessgen D.S.Stargel初次给出了数字孪生和数字孪生体的定义，数字孪生是指足够操纵物理模子、传感器、运行汗青等数据,集成多学科、多标准的仿实过程，它做为虚拟空间中对实体产物的镜像，反映了相对应物理实体产物的全生命周期过程。

2017年，“数字孪生城市”理念初次提出，并用于伶俐城市规划建立。中国信息通信研究院初次提出数字孪生城市概念，即基于数字化标识、主动化感知、收集化毗连、普惠化计算、智能化掌握、平台化办事的信息手艺系统，在数字空间再造一个与物理城市婚配对应的数字城市全息模仿、动态监控、实时诊断、精准揣测城市物理实体在现实情况中的形态，鞭策城市全要素数字化和虚拟化、全形态实时化和可视化、城市运行治理协同化智能化，实现物理城市与数字城市协同交互、平行运转4。

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2017年，“伶俐城市数字孪生体”概念被提出。佐治亚理工学院从城市平台角度提出，伶俐城市数字孪生体是一个智能的、撑持物联网、数据丰富的城市虚拟平台，可用于复造和模仿实在城市中发作的改变，以提拔城市的韧性、可继续开展和宜居性。

2018年，“数字孪生五维模子”初步提出并构建。北京航天航空大学陶飞传授提出了物理实体、虚拟实体、办事、孪生数据、毗连的数字孪生的五维模子，并认为，数字孪生是以数字化体例创建物理实体的虚拟模子，借助数据模仿物理实体在现实情况中的行为，通过虚实交互反应、数据合成阐发、决策迭代优化等手段，为物理实体增加或扩展新的才能°。

2019年之后，“数字孪生城市”概念被普遍妥帖和普及承认。从历次概念的提出和演进上看，数字孪生城市是“数字孪生”概念用于伶俐城市建立的一种新形式，即在数字空间再造一个与现实世界逐个映射、协同交互的复杂巨系统，实现城市在物理维度和数字维度的虚实互动。

数字孪生城市的运行机理大致包罗以下几个环节。起首，通过物联感知、信息建模、泛在收集等手艺摘集交通、生态情况、城市运行等实时数据，实现由实进虚的毗连与映射，其次，基于城市运行法例常识图谱和大数据阐发算法，在数字空间停止阐发洞察发现问题，并造定供城市治理者参考的科学合理的决策根据，最初通过物联网长途掌握和交互界面感化于现实城市，实现以虚控实，最末实现对物理城市的全生命周期治理办事、城市运行优化改进和经济可继续性开展。