数字孪生是什么意思？如何应用实践落地？

2024/03/04

一、数字孪生是什么意思？

数字孪生是一种通过数字化技术将物理实体在虚拟空间中进行建模的过程。它由两个主要部分组成：一个是现实世界中的实体端，另一个是在计算机网络中运行的数字端。这两个端之间通过传感器和数据通信网络相连，使得数字端能够实时地与实体端同步运行，并对实体端进行加速、分析和研究。

数字孪生概念

数字孪生的本质在于通过不断采集来自物理对象的数据，构建一个能反映物理对象真实特性的数字模型。其目的是为了在数字世界中对物理世界进行研究、分析和试错，避免在物理世界中承担风险和高昂成本。与普通数字模型不同的是，数字孪生是一个动态模型，会随着所描述的物理对象的变化而实时变化，并与其一起成熟甚至衰老。同时，数字孪生还希望形成一个闭环，将基于孪生所做的分析和决策实时地反馈给物理对象，影响其行为。

二、数字孪生技术的发展需求

1、价值需求：数字孪生技术通过在数字空间中模拟分析与计算，能够给出实体在特定条件下的模拟结果，帮助人们进行更准确的判断，降低各方面的成本，进一步提升产品的价值与可靠性，从而创造更多更好的财富。

2、合作需求：在国家之间存在基础设施差距、时间和空间限制的情况下，数字孪生技术的出现可以使各个国家之间紧密联系，共享时空，实现远距离、高效率、符合需求国国情的合作方案提供。这有助于缩短国与国之间的界限，促进全球范围内真正的同步合作。

3、能源需求：随着全球经济的迅速发展，能源技术成为至关重要的技术之一。数字孪生技术在能源领域的应用，可以实现对有限能源的高质量调度，推动能源行业朝着碳达峰、碳中和的目标迈进，为实现能源高精度化发展提供创新性解决方案。

三、数字孪生技术应用实践案例

1、智慧高速交通CIM平台

智慧高速交通CIM平台通过一比一建模，结合GIS，高保真的还原了交通路线，并在其基础上实现车辆模拟和人员模拟。此外，通过实时的传感器，直观的展示线路的车辆情况，模拟各种突发的状况，如紧急赛车，事故模拟，救援模拟，并通过AI算法，指导疏通，快速救援路线等。

数字孪生-全息化数字感知

全息化数字感知

车道化主动控制

“过去-现在-未来”全时空数字孪生模式

2、艾三维施工现场安全管理平台

艾三维施工现场安全管理平台覆盖各级机构（集团-局级-子公司-项目），集成了危大/超危大安全管理、日常安全管理、安全巡查、安全事故处理、安全事故应急指挥以及安全教育培训等功能。

它旨在实现全面的预警管控，提升安全管理水平，确保施工过程的安全性。通过集成各种功能，该系统能够有效地监测、预防和处理施工现场可能发生的安全事故，为项目的顺利实施提供有力的保障。

施工现场安全管理平台-大屏

平台详情：艾三维施工现场安全管理平台

3、 EIM数字孪生软件

EIM（工程信息模型）是一个PaaS云平台，专注于解决建筑数据管理与复用问题。它提供三维建筑模型解析与Web可视化、建筑全生命周期数据管理、建筑数据与地理信息数据融合等服务。

作为建筑数据管理与应用的开发平台，EIM实现了将现实世界的建筑物映射到虚拟世界，形成数字孪生，使建筑具备自包含、自展示、自服务能力，以应对复杂的业务场景需求。

EIM轻量化引擎- EIM3D 三维引擎

软件详情： EIM数字孪生软件

4、艾三维智慧建筑平台

艾三维智慧建筑平台是一个集成建筑全生命周期数据的核心平台，通过建筑信息模型的基础，将各系统实时动态数据与人员行为数据整合，提升空间数据的认知维度，以便更好地做出决策，并节省人力与物力成本。

该平台具备丰富的功能，包括数据驾驶舱、设备管理、运行系统监测等，通过三维展示形式，全面提升数据与视觉展示效果，最终实现实体建筑与数字建筑物的孪生兄弟。
其中，数据驾驶舱展示项目基本信息及空间分布情况，能源消耗与运行系统监测实现对能耗及设备状态的监测与分析，设备管理与系统设置则提供了设备台账、权限管理等实用功能，帮助用户管理建筑设备及运行状态。

智慧建筑-数据驾驶舱

平台详情：艾三维智慧建筑平台

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