文 | 立方知造局 劉錚
編輯 | 小材
“還沒大城市命，就犯大城市病?！?/p>
七年前，我在高架地面段遭遇大堵車。1公里的路程要開1個(gè)小時(shí)。同車同事果斷拋棄了我，留下這句吐槽。
關(guān)于“什么是好城市”這個(gè)問題，無論是在超一線還是小縣城中生活的人們，可能都會(huì)有非常一致的答案：環(huán)境優(yōu)美，功能豐富，沒有早晚高峰的堵車，辦事簡單高效——總之，能讓人生活得舒適且方便。
未來城市將以怎樣的方式運(yùn)作？答案就藏在你經(jīng)常聽見的四個(gè)字中——“數(shù)字孿生”。
每座城市都有虛擬和現(xiàn)實(shí)兩種形態(tài)，互為鏡像。城市問題最終成為可視的數(shù)據(jù)問題，輔以數(shù)字孿生城市進(jìn)行治理。
目前來說，數(shù)字孿生城市的相關(guān)應(yīng)用在遼闊的中國版圖上只是一個(gè)個(gè)稀疏的小點(diǎn)，甚至有些只是某座城市中的一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)，但在未來，這些點(diǎn)將串聯(lián)成線和面，交織成中國智慧城市的形態(tài)。
今天，立方知造局對話京東科技數(shù)字城市群城市操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)人莫雄劍，探討以下問題：
1. 數(shù)字孿生城市離我們還有多遠(yuǎn)？正在以什么方式進(jìn)入生活？
2. 數(shù)字孿生技術(shù)，中國還缺什么？我們還需要做什么？
1. 數(shù)字孿生城市，距離美好設(shè)想還有多遠(yuǎn)
數(shù)字孿生城市，以及未來終極形態(tài)的智慧城市，留給人們磅礴的想象空間：
比如整座城市，包括其中的每個(gè)細(xì)節(jié)，在云端都有一摸一樣的“復(fù)制體”，實(shí)時(shí)展現(xiàn)建筑、車流、人流的動(dòng)態(tài)，甚至對未來一段時(shí)間的動(dòng)態(tài)進(jìn)行推演，讓城市管理者想看哪里點(diǎn)哪里；
城市的政務(wù)、醫(yī)療、教育等公共事業(yè)，變得更加智能和高效，減少人們辦事的煩憂；
而城市內(nèi)的交通、工業(yè)、能源等環(huán)節(jié)都被打通，能夠統(tǒng)籌管理，甚至每個(gè)人都能成為城市治理的參與者。
“終極”的理念需要一步步實(shí)現(xiàn)——目前的數(shù)字孿生城市距離美好設(shè)想還有多遠(yuǎn)，是我們要弄清楚的第一個(gè)問題。
Q 立方知造局：
智慧城市與數(shù)字孿生城市之間有必然的關(guān)聯(lián)性嗎？數(shù)字孿生技術(shù)在城市中的運(yùn)用，都是奔著“全城一張圖”的目標(biāo)去的嗎？
A 莫雄劍：
智慧城市從概念提出距今已經(jīng)有十余年的時(shí)間，各地政府都已經(jīng)或正在進(jìn)行智慧城市的建設(shè)。而數(shù)字孿生概念雖然提出已久，但數(shù)字孿生城市是近幾年才提出的說法。
我認(rèn)為數(shù)字孿生城市是實(shí)現(xiàn)“智慧”城市的一種方式，當(dāng)前智慧城市的建設(shè)或多或少也有體現(xiàn)或使用數(shù)字孿生的技術(shù)。很多城市在進(jìn)行智慧城市規(guī)劃時(shí)也開始逐步提出數(shù)字孿生城市的建設(shè)愿景。
不同地區(qū)進(jìn)行智慧城市建設(shè)的側(cè)重點(diǎn)不同——比如京東在蕪湖、大同、南通三座城市中進(jìn)行的智慧城市建設(shè)時(shí)，使用的數(shù)字孿生技術(shù)側(cè)重點(diǎn)也不一樣：
蕪湖建設(shè)的整體方向叫做“城市大腦”，搭建“城市大腦”數(shù)字中樞，提供數(shù)據(jù)、算法、物聯(lián)、時(shí)空、安全、應(yīng)用等方面的共性支撐，賦能蕪湖城市運(yùn)行管理平臺及各領(lǐng)域的數(shù)字應(yīng)用。這就非常貼合人們想象中數(shù)字孿生城市“全城一張圖”的理念。
換到大同，在數(shù)字孿生技術(shù)層面則會(huì)更加關(guān)注當(dāng)?shù)氐墓懦亲龀鐾暾娜S建模和傳感器的接入，為古城建立一套動(dòng)態(tài)且完整的數(shù)字孿生城市模型。
在南通，則關(guān)注數(shù)字孿生技術(shù)中數(shù)據(jù)融合以及空間分析計(jì)算能力，為當(dāng)?shù)匚；樊a(chǎn)業(yè)的存儲、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)進(jìn)行全鏈條跟蹤，同時(shí)監(jiān)測預(yù)警異常情況，最終建立監(jiān)管服務(wù)平臺。
除了大型、綜合性的城市外，數(shù)字孿生技術(shù)還會(huì)應(yīng)用于園區(qū)、展會(huì)等領(lǐng)域。
Q 立方知造局：
這種分項(xiàng)目、分領(lǐng)域的數(shù)字孿生城市業(yè)態(tài)是怎樣形成的？“全城一張圖”的設(shè)想受到怎樣的限制因素？
A 莫雄劍：
智慧城市建設(shè)涉及的方面很多，數(shù)字孿生提供了一個(gè)新的解題思路，還在探索和發(fā)展階段。
真正的數(shù)字孿生城市不僅僅只是三維仿真，而是物理世界和虛擬世界能夠?qū)崟r(shí)映射、智能分析、決策建議——因此必然依賴基礎(chǔ)設(shè)施的完善，比如感知體系的建設(shè)，數(shù)據(jù)的安全融合打通，智能分析計(jì)算能力的突破。
當(dāng)前這些基礎(chǔ)設(shè)施較為薄弱，即便是某些一線城市，現(xiàn)在還處于感知體系建設(shè)的規(guī)劃階段。對于更小一些的城市來說物聯(lián)傳感設(shè)施的鋪設(shè)和規(guī)劃就更加薄弱了。
目前，能做到完整的實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生城市的基本沒有，大同、南通、蕪湖等的都是在做到某個(gè)特定領(lǐng)域的閉環(huán)場景實(shí)現(xiàn)了“數(shù)字孿生”。也有城市借助數(shù)字孿生技術(shù)探索服務(wù)于城市管理、市民服務(wù)等。
Q 立方知造局：
互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)建設(shè)數(shù)字孿生城市，有著怎樣的優(yōu)勢？能摸索出一套通用化的解決方案，應(yīng)用于其他城市嗎？
A 莫雄劍：
互利網(wǎng)企業(yè)的優(yōu)勢在于“快”，能夠快速響應(yīng)，快速迭代，快速學(xué)習(xí)，快速使用最新的技術(shù)。
我個(gè)人認(rèn)為數(shù)字孿生城市建設(shè)不存在完全通用的解決方案，一定是要需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和特色的。
然而，數(shù)字孿生城市建設(shè)雖然無法完全通用，但存在共性部分——無論是智慧城市還是數(shù)字孿生城市，本質(zhì)上都是數(shù)據(jù)建設(shè)工作。也就是利用各種數(shù)據(jù)的信息，從感知、存儲、建模、分析再到服務(wù)的全流程體系。
京東的城市計(jì)算理論體系就是圍繞數(shù)據(jù)感知、組織、存儲、分析的一套方法論，將具體的業(yè)務(wù)抽離后是能夠總結(jié)出共性的，并且具備通用的能力。
?因此，也許不存在一套完全百分百通用的數(shù)字孿生城市的解決方案，去解決所有的問題，但可以再通用公共服務(wù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和特色，按需制定。
2. 技術(shù)，無法回避的突破與選擇
城市是一個(gè)綜合型的復(fù)雜系統(tǒng)，而數(shù)字孿生城市所依賴的“數(shù)字孿生”也是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，在可視化、工業(yè)軟件和云計(jì)算等組成數(shù)字孿生的核心技術(shù)中，我們還需要什么？
另一方面，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在數(shù)字孿生城市的建設(shè)中，優(yōu)勢分別在哪里？互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)又有哪些需要加強(qiáng)的地方？
立方知造局梳理了四家互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)相關(guān)動(dòng)作：
百度：融合百度的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、時(shí)空大數(shù)據(jù)、高精度地圖，構(gòu)建真三維數(shù)字孿生體。提供定位檢索、路線規(guī)劃、軌跡服務(wù)、地址解析、空間分析、三維分析等服務(wù)。
阿里：2022年7月發(fā)布超融合數(shù)字孿生平臺，并進(jìn)入芯片、物聯(lián)網(wǎng)、3D建模、圖像處理、高性能數(shù)據(jù)傳輸和處理等相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。
京東：注重時(shí)空數(shù)據(jù)處理、AI平臺體系搭建、應(yīng)用層的建設(shè)運(yùn)營，重點(diǎn)自研的技術(shù)是時(shí)空數(shù)據(jù)引擎和時(shí)空智能引擎。
騰訊：著力打造數(shù)字孿生城市相關(guān)應(yīng)用，比如建筑行業(yè)的騰訊云BIM協(xié)同平臺、微瓴智能建造平臺；基于騰訊云的真三維高渲染可視化平臺、數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)等。
注：本圖中的企業(yè)遴選標(biāo)準(zhǔn)為：該企業(yè)從事與此技術(shù)相關(guān)的業(yè)務(wù)；囊括該技術(shù)的所有核心企業(yè)及其他主要企業(yè)
Q 立方知造局：
目前來看，數(shù)字孿生城市在技術(shù)層面，還有哪些亟待突破的難點(diǎn)？
A 莫雄劍：
需要解決的技術(shù)問題比較多，個(gè)人認(rèn)為比較重要的有以下三點(diǎn)：
1 關(guān)鍵技術(shù)存在卡脖子風(fēng)險(xiǎn)
數(shù)字孿生城市依賴的設(shè)計(jì)軟件、渲染使用的GPU芯片，主流程序運(yùn)行的操作系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)中間件，傳感器等自主水平不足、與國外存在差距，需依托生態(tài)和市場進(jìn)行培育。
2 數(shù)據(jù)融通標(biāo)準(zhǔn)缺失
不同傳感器的傳輸協(xié)議，不同廠商基礎(chǔ)設(shè)施采集數(shù)據(jù)的格式，BIM模型格式也不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)的處理、存儲等方式，缺乏統(tǒng)一的融通標(biāo)準(zhǔn)和表達(dá)，對接機(jī)制不健全，導(dǎo)致數(shù)據(jù)融通困難技術(shù)難以突破。
3 協(xié)同計(jì)算能力不足
數(shù)字孿生城市建設(shè)需要實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合，跨領(lǐng)域數(shù)據(jù)的協(xié)同計(jì)算，以及面向應(yīng)用場景領(lǐng)域的模型建立，目前距離自我學(xué)習(xí)自優(yōu)化，輔助城市管理決策的目標(biāo)還存在較大的差距。
Q 立方知造局：
數(shù)字孿生城市在技術(shù)上有三端：基礎(chǔ)設(shè)施端、信息中樞端、應(yīng)用服務(wù)端。在這三端，未來需要加強(qiáng)哪些方面？
A 莫雄劍：
數(shù)字孿生城市是物理世界和虛擬世界的橋梁，需要實(shí)現(xiàn)：物理世界到虛擬世界的精準(zhǔn)還原、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)疊加智能決策建議，利用AI決議指導(dǎo)物理世界決策調(diào)度等幾個(gè)層面。
在基礎(chǔ)設(shè)施端：需要更加關(guān)注傳感網(wǎng)絡(luò)和感知體系的建設(shè)，在技術(shù)和成本的綜合考量情況下，實(shí)現(xiàn)對城市全域狀態(tài)的感知，為數(shù)字孿生城市奠定基礎(chǔ)。
在信息中樞端：需要關(guān)注數(shù)據(jù)融合標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)同計(jì)算能力的增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的融合，并實(shí)現(xiàn)大體量、高實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的高效查詢、管理、融合計(jì)算和智能分析。
在應(yīng)用服務(wù)端：需要從實(shí)際應(yīng)用場景出發(fā)，充分考慮不同城市的數(shù)據(jù)源質(zhì)量、區(qū)域大小和屬性，抓住小切口，實(shí)現(xiàn)大突破，真正發(fā)揮數(shù)字孿生技術(shù)的優(yōu)勢，解決城市中的實(shí)際問題。
對于京東來說，在數(shù)字孿生城市領(lǐng)域還得加強(qiáng)兩方面：
一是深化核心競爭優(yōu)勢，以時(shí)空數(shù)據(jù)、云計(jì)算等互聯(lián)網(wǎng)熟悉的領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)，繼續(xù)去深化競爭壁壘；
二是完善生態(tài)體系，并不是說數(shù)字孿生城市領(lǐng)域需要什么，就什么多做。未來數(shù)字孿生城市賽道，肯定不是一家獨(dú)大，專業(yè)領(lǐng)域的公司所在的主航道與互聯(lián)網(wǎng)并非一個(gè)體系，也不一定適合互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。
只有把自身優(yōu)勢做強(qiáng)，并且與生態(tài)結(jié)合得更加緊密，才能為城市與合作伙伴提供更開放、更全面、更有競爭力的數(shù)字孿生全場景解決方案——如此，自身優(yōu)勢才是真正被擴(kuò)大了。