文/陈根
城市发展至今依然存在诸多问题,现实状态证实了传统的发展模式越来越不适应现代化城市建设。因此,以信息化为引擎的数字城市、智慧城市成为城市发展的新理念和新模式。
数字孪生城市是数字孪生技术在城市层面的广泛应用,通过构建与城市物理世界、网络虚拟空间的一一对应、相互映射、协同交互的复杂巨系统,在网络空间再造一个与之匹配、对应的孪生城市,实现城市全要素数字化和虚拟化、城市全状态实时化和可视化、城市管理决策协同化和智能化。
简单来说,数字孪生城市是实体城市在虚拟空间的映射,也是支撑新型智慧城市建设的复杂综合技术体系,更是物理维度上的实体城市和信息维度上的虚拟城市的同生共存、虚实交融的城市未来发展形态。
我国智慧城市建设经历了三次浪潮,第一次是在2008—2012年,这一时期是概念导入期。在这个阶段,智慧城市建设以行业应用为驱动,重点技术包括无线通信、光纤宽带、HTTP、GIS、GPS 技术等。
此时,信息系统以单个部门、单个系统、独立建设为主要方式,形成大量信息孤岛,信息共享多采用“点对点”的自发共享方式。产业力量较为单一,由国外软件系统集成商引入概念后主导智慧城市产业发展。
结合国情,智慧城市开始走出中国特色道路,掀起第二次浪潮。该阶段在中国城镇化加速发展的大背景下,重点推进RFID、3G/4G、云计算、SOA 等信息技术全面应用,系统建设呈现横纵分割特征,信息共享基于共享交换平台、以重点项目或协同型应用为抓手。
在推进主体上,由住房和城乡建设部牵头,在全国选取了 290 个试点,广泛探索智慧城市建设路径和模式。国内外软件制造商、系统集成商、设备商等积极参与各环节建设。
2016 年,国家提出新型智慧城市概念,强调以数据为驱动,以人为本、统筹集约、注重实效,重点技术包括 NB-IoT、5G、大数据、人工智能、区块链、智慧城市平台和操作系统等。
信息系统向横纵联合大系统方向演变,信息共享方式从运动式向依职能共享转变。在推进方式上,由25个国家级部委全面统筹,在市场方面由电信运营商、软件制造商、系统集成商、互联网企业各聚生态,逐步形成政府指导、市场主导的格局。
虽然数字城市的概念提出由来已久,但之前的概念并没有上升到数字孪生的高度,这与技术发展的阶段有关。如今,数字孪生城市的内涵真正体现了数字城市想要达到的愿景和目标。
智慧城市是城市发展的高级阶段,数字孪生城市作为城市发展的目标,是智慧城市建设的新起点,赋予了城市实现智慧化的重要设施和基础能力。
未来,在智慧城市的发展建设中,可以充分利用数字孪生技术,解决城市规划、设计、建设、管理、服务闭环过程中的复杂性和不确定性问题,全面助力提高城市物质资源、智力资源、信息资源配置效率和运转状态,实现智慧城市的内生发展动力。
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