Цифровизация активно влияет на различные процессы градоустройства — от планирования городской застройки до управления дорожным движением. О перспективах развития цифровых двойников города (или digital twins) рассказал Кирилл Чебаков, управляющий партнер WE-ON GROUP.
Что такое цифровой двойник
Официального понятия «цифровой двойник города» не существует. Первые попытки создания цифровых двойников начали появляться ровно тогда же, когда и первый персональный компьютер. Даже если переписать текст из книги в тетрадь, можно получить его условный двойник, но бесцифровой.
Практически все цифровые технологии что-то повторяют. И сейчас наступил момент, когда их пытаются объединить одним понятием, найти общее в их функционале и задачах. Например, цифровой двойник авиабилетов появился лет 20 назад, и в этой сфере уже многое сделано — решены вопросы конфиденциальности, реализованы различные инструменты. Давно есть и цифровые деньги. А вот относительно города понятие «цифровой двойник» еще только формируется.
Virtual Singapore
Первым цифровым двойником города и страны считается Virtual Singapore — 3D-цифровая модель Сингапура. Первый вариант с подробной картой был запущен в 2014 году. Целью его создания было упрощение процесса моделирования инфраструктуры и совершенствование системы реагирования на стихийные бедствия. Сегодня к Virtual Singapore имеют доступ не только власти, но и научно-исследовательские организации.
Особенности и слабые места цифровых двойников города
Некоторые элементы цифровых двойников городов уже давно и успешно созданы и развиваются — например, планы дорог, управление камерами и светофорами.
При формировании понятия цифрового двойника может возникнуть сложность в объединении отдельных сервисов в нечто большое целое. Отдельный продукт может отлично работать и решать локальные задачи, но плохо встраиваться в большую систему. Поэтому необходима некая единая служба или четко сформулированный подход к разработке IT-продуктов, чтобы в дальнейшем они могли успешно интегрироваться друг с другом.
Как цифровой двойник помогает управлять городом
Программное обеспечение в управлении городом необходимо, в числе прочего, для прогнозирования среды. К примеру, в помещении с высотой потолков 2 метра вполне можно жить, но для большинства людей это будет дискомфортно. Кто-то хочет потолок высотой 5 метров и думает, что для него это будет очень удобный вариант. Чтобы узнать такие вещи, можно либо спрогнозировать, либо просто пожить в таком помещении.
Моделирование разных сценариев жизни людей в условиях городской среды возможно — от внесения изменений в план населенного пункта до доступности сервиса. ПО позволяет задать сценарий и буквально за считанные минуты или даже секунды проанализировать, как ситуация будет развиваться. Человеческий мозг не может учесть, к примеру, 500 000 факторов, а IT-программа — вполне.
Например, одно дело — дом, который существует только в виде нарисованного плана. И совсем другое — строение, на которое заведены различные планы по обслуживанию, по управлению и так далее. Во втором случае проще понять, какой бюджет будет необходим на то, чтобы этим домом управлять.
Для района Пекина Хайдянь был разработан цифровой двойник на основе данных правительства, IoT и социальных сетей. Для его создания была использована информация с 12 000 камер, 10 000 датчиков, 249 карт. Система содержит сведения о 170 000 строений.
Отдельные люди могут недоумевать, зачем на их улице поставили светофор, ведь там ездит условно 3 машины в день. Но такие решения не принимаются спонтанно. На появление этого светофора могло повлиять огромное количество факторов — у города могли быть планы по управлению дорожным трафиком, мог быть проведен анализ дорожной ситуации, учтены и другие вопросы.
Роль граждан в управлении городом через цифрового двойника
Уже существует немало удобных инструментов для влияния граждан на развитие города. Хороший пример — приложение «Активный гражданин». Правительство Москвы предлагает гражданам обсудить важные для развития города вопросы. Активные пользователи получают баллы, им назначается рейтинг и статусы. Эта инициатива была реализована, приложение успешно функционирует. Подобные инструменты позволяют учитывать мнения и потребности жителей города, что влияет на управленческие решения.
Требования к цифровым двойникам городов
На первом месте для подобного ПО стоит требование обеспечить безопасность данных — кто его будет использовать и как. Также важен вопрос безопасности в плане корректности работы всей системы. К примеру, внедрение ПО в управление коммунальным хозяйством: если программа будет работать некорректно, то для теплого региона это может быть не так критично, однако там, где зимой температура очень низкая, это порождает серьезные риски.
Вначале обеспечивается работа базовых вещей — например, контроль подачи тепла, воды. Как только система начинает хорошо функционировать, можно заниматься повышением уровня комфорта — управлением доступом, оповещениями и так далее. Все эти сервисы и системы должны иметь единую платформу.
Остальные требования идут от рынка — создается то, что считают важным и за разработку чего готовы платить. Например, в новых районах необходимо изучать потребности жителей, чтобы разработать или изменить маршруты общественного транспорта.
Полная зеркальность цифрового двойника и реального города
Полная зеркальность — это идеал, к которому возможно стремиться, но достичь его практически нереально. Да и не всегда нужно. Например, если есть задача отслеживать температуру воздуха в кабинете, чтобы рационально использовать ресурсы, то необходимо, чтобы к приходу на работу человека она была +24℃, а вечером в установленное время опускалась до +10℃. Если такой цели нет, зачем собирать данные и регулировать работу системы отопления? Это трата ресурсов и времени. Поэтому в цифровом двойнике всегда будут отображаться наиболее важные аспекты функционирования города. И актуализация параметров тоже не будет происходить ежесекундно и ежеминутно, если того не потребует поставленная задача.
Как будут развиваться цифровые двойники городов России
В первую очередь будут развиваться направления, связанные с коммунальным хозяйством и обеспечением базовых потребностей населения. Первичная задача по созданию digital twins — не только сделать модель города с указанием зданий, но также отобразить всю инженерную систему. Цифровой двойник поможет управленцам спланировать бюджет, рассчитать стоимость капитальных ремонтных работ и других важных аспектов жизни современного города.
Тренды развития цифровых двойников в мире
К технологии цифровых двойников растет интерес во всем мире. Консалтинговая компания по рынку технологий ABI Research считает, что к 2030 году за счет цифровизации в управлении городами возможно будет сэкономить более $280 млрд.
Постановка задачи по разработке цифрового двойника и его администрирование в дальнейшем — сложные процессы. Поэтому уже начали появляться инициативы обучать чиновников навыкам использования такого продукта. Например, подобную программу реализовали Barcelona Supercomputing Center и Eurocities.
Пока цифровые двойники есть у небольшого количества городов, но эта технология продолжает активно внедряться и развиваться.
Комментарии (0)