城市管理

從頂層設計實(shí)現虛實(shí)互映，已經(jīng)在多個(gè)城市場(chǎng)景落地

數字孿生城市指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、地理信息技術(shù)以及智能建筑城市模型等將物理城市轉化為虛擬數字城市模型，通過(guò)模型模擬運營(yíng)，達到實(shí)時(shí)監測效果，進(jìn)而實(shí)現預測、分析、優(yōu)化等功能。傳統智慧城市概念只是將不同部分的城市職能實(shí)現單體智能，數字孿生城市在頂層設計上就將虛擬和現實(shí)結合起來(lái)，在數字化、信息化的基礎上將物理實(shí)體與對應孿生體重疊，實(shí)現虛實(shí)互動(dòng)。數字孿生的應用場(chǎng)景廣泛，目前在交通、園區、城市應急等領(lǐng)域已經(jīng)具備較為成熟的實(shí)踐案例。

細分場(chǎng)景應用｜城市交通

解決當前交通管理痛點(diǎn)，推動(dòng)智慧交通再升級

交通行業(yè)數字化轉型已發(fā)展多年，道路交通的運行效率顯著(zhù)提升，但仍存在部分問(wèn)題有待解決。隨著(zhù)數字孿生技術(shù)的興起，基于數字孿生城市的虛擬空間，結合交通信息數據和高精度地圖，構建具備實(shí)時(shí)性、可模擬、可預測、并可控制物理實(shí)體的新型智慧交通體系，將是未來(lái)交通發(fā)展新方向。在智慧城市交通場(chǎng)景下，數字孿生技術(shù)可應用至全息路口、高速公路及交通樞紐（地鐵、車(chē)站、機場(chǎng)等）三個(gè)子細分場(chǎng)景。

細分場(chǎng)景應用｜零碳園區

數字孿生全面賦能零碳智慧園區，助力實(shí)現雙碳目標

數字孿生可賦能智慧園區，輔助園區管理者完成園區運營(yíng)、安防、業(yè)務(wù)等管理工作，實(shí)現管理降本提效，優(yōu)化員工工作生活體驗。隨著(zhù)我國“雙碳”戰略的推進(jìn)，零碳園區隨之產(chǎn)生。根據國際能源署數據，我國工業(yè)園區的耗能約占全社會(huì )總耗能的69%，碳排放量約占全國總排放量的31%，并呈現出持續增長(cháng)勢頭，因此零碳園區建設重要性不言而喻，零碳園區成為智慧園區下一步發(fā)展方向。數字孿生賦能零碳園區建設，即在數字孿生園區基礎上，通過(guò)傳感技術(shù)采集碳排放相關(guān)數據，結合AI算法模擬預測碳排放規劃、碳計算、能效監控等工作，通過(guò)建設高效、安全、智慧的零碳園區，助力園區雙碳目標的早日實(shí)現。

智慧工業(yè)

數字孿生賦能工業(yè)企業(yè)實(shí)現四大價(jià)值

數字孿生起源于工業(yè)，隨著(zhù)數字孿生技術(shù)的成熟，工業(yè)也將成為數字孿生應用較廣的場(chǎng)景。工業(yè)企業(yè)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)及邊緣計算上傳相關(guān)數據后，使用數字孿生技術(shù)可以完成生產(chǎn)、能耗、設備、設計、制造管理等工作，進(jìn)而實(shí)現提質(zhì)、降本、創(chuàng )收、增效四大價(jià)值。工業(yè)根據生產(chǎn)過(guò)程涉及的操作不同，可分為流程型和離散型工業(yè)，后文將分別介紹數字孿生在這兩類(lèi)工業(yè)的應用情況。

細分場(chǎng)景應用｜離散型工業(yè)

解決離散型工業(yè)痛點(diǎn)，數字孿生貫穿產(chǎn)品全生命周期

離散型工業(yè)當前面臨研發(fā)設計階段效率低，生產(chǎn)制造過(guò)程難以全面掌控，設備運維檢測依賴(lài)人工等痛點(diǎn)，數字孿生技術(shù)應用至離散工業(yè)領(lǐng)域，可以貫穿工業(yè)設備產(chǎn)品設計、制造、調試、運行、維護、預測、報廢的全生命周期，完成精益化設計、智能化制造與調試、智能維護以及精準預測等工作。

細分場(chǎng)景應用｜流程型工業(yè)

數字孿生技術(shù)可優(yōu)化流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程

流程工業(yè)包括能源、化工、制藥、冶金等細分行業(yè)，這類(lèi)行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中設涉及多種復雜的物理化學(xué)反應，各流程工序間耦合強，因此面臨缺乏最優(yōu)物料配方方案導致能耗物耗高，資源利用效率低，工藝調參復雜導致生產(chǎn)成本高企，生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保措施不到位導致環(huán)境污染等問(wèn)題。通過(guò)數字孿生技術(shù)可以幫助流程工業(yè)完成優(yōu)化物料配方、工藝參數以及環(huán)保檢測預警等工作。

自動(dòng)駕駛測試

以數字孿生技術(shù)為牽引，自動(dòng)駕駛場(chǎng)景加速落地

在數字孿生測試體系中，真實(shí)測試車(chē)輛可將實(shí)時(shí)采集的數據傳輸至數字孿生平臺，用于驅動(dòng)虛擬車(chē)輛模型，完成對真實(shí)動(dòng)態(tài)數據的處理和分析，基于評價(jià)維度和數據庫對車(chē)輛行為進(jìn)行評價(jià)。同時(shí)數字孿生平臺將場(chǎng)景數據下發(fā)至真實(shí)測試車(chē)輛控制器上，汽車(chē)根據自身算法做出決策行為。通過(guò)虛實(shí)結合，虛擬車(chē)輛模型構建工作和測試場(chǎng)景搭建的過(guò)程實(shí)現簡(jiǎn)化，提高自動(dòng)駕駛測試效率。

數字孿生解決自動(dòng)駕駛測試難點(diǎn)

自動(dòng)駕駛行業(yè)內一直有“里程測試需達到177億公里，自動(dòng)駕駛可靠性才能達到相對理想的置信區間”的觀(guān)點(diǎn)，然而實(shí)現該目標需投入巨額的時(shí)間和金錢(qián)，很大程度限制了自動(dòng)駕駛發(fā)展。隨著(zhù)數字孿生、仿真等技術(shù)發(fā)展，業(yè)內普遍采取 “99.9%+0.09%+0.01%”解決方案的共識，通過(guò)數字孿生技術(shù)賦能，保障自動(dòng)駕駛研發(fā)測試算法的演進(jìn)。除此之外，還面臨測試場(chǎng)景碎片化、成本高企風(fēng)險大、難以復現測試場(chǎng)景的挑戰，將數字孿生技術(shù)應用在自動(dòng)駕駛研發(fā)測試上，具有測試場(chǎng)景持續化，節省測試場(chǎng)景建設成本，同時(shí)提高開(kāi)發(fā)迭代效率等優(yōu)勢。

智慧醫療

依托多維度醫療數據構建模型，實(shí)現醫療場(chǎng)景數字孿生

醫療數字孿生技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)采集與計算醫療設備數據及醫療信息系統等真實(shí)多維度多樣化數據，基于A(yíng)I建模，結合BIM、CIM等技術(shù)，將醫院物理空間轉化為醫院孿生模型，通過(guò)預測、分析等功能完成醫務(wù)管理、門(mén)診管理、設備管理等精細化管理工作。此外，基于DICOM數據的重建技術(shù)，構建高精度人體模型，對手術(shù)流程、治療方案等進(jìn)行孿生。醫療數字孿生的應用對經(jīng)濟、社會(huì )具有積極意義，但當前醫療領(lǐng)域數字孿生技術(shù)還未成熟，仍面臨數據安全及隱私、道德倫理等挑戰。

細分場(chǎng)景應用｜精準醫療&醫藥研發(fā)

提高醫療質(zhì)量與提升醫藥研發(fā)效率

在醫療場(chǎng)景中，數字孿生可以幫助醫生進(jìn)行手術(shù)模擬與規劃，提高手術(shù)成功率以及醫生實(shí)操技能，同時(shí)還可以建立患者孿生模型，針對不同患者的具體情況給予不同的治療方案，實(shí)現患者個(gè)性化治療，不僅提高醫療質(zhì)量和效率，同時(shí)也可以幫助患者更好地管理自己的健康。另一方面，在數字孿生也可賦能醫藥研發(fā)場(chǎng)景，研究人員也可在人體孿生模型中完成藥物研發(fā)設計、人體藥物代謝與毒性預測、臨床試驗等工作，進(jìn)而實(shí)現藥物研發(fā)高效化，降低研發(fā)成本和風(fēng)險，提高藥品的質(zhì)量和安全性。

來(lái)源：艾瑞咨詢(xún)