Digital

Twins

in

Smart

CityDigital

Twins

in

Smart City智慧城市中的數(shù)字孿生Abridgebetweenthephysicalandvirtual

world現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界之間的橋梁Whatisadigital

twinDigitalTwinsinSmart

City2智慧城市中的數(shù)字孿生Adigitaltwinisadigitalmodelorreplicaofaphysicalasset,beitaproduct,anorganisation,apublicinfrastructureorevenanentirecity.Ithasawiderangeofapplications–fromconductingdiagnosticsonorganisationalhealth,augmentingservicedesignstoenablingmoreeffectivecitymanagement.Inthecontextofasmartcity,adigitaltwinofthecitycontinuouslycollectsinformationfromthebuiltenvironment(viatechnologiessuchassensors,drones,ormobiledevices).ItismadepossiblewiththeuseofremotemunicationtechnologiessuchasWiFiandBluetoothaswellasthroughInternetofThings(IoT)sensorsthatgatherdatafromthephysicalworldtoreconstructanidenticaldigitalcopyofthecity.ApartfromIoT,theuseofBigData,ArtificialIntelligence(AI),cloudputing,machinelearningandadvancedanalyticsalsoenhancetheaccuracyanddynamismofthisreplica,allowingstatic,historicalandreal-timedatatobeprocessedandsynthesisedalmostimmediatelytoprovidevaluableinsightsabouttheperformanceofthecity.Therefore,adigitaltwincanbeconsideredasa“strategyaccelerator”thatfacilitatespublicsectororganisationstoidentifyinsightsandconnectionsmoreeffectively,andtodrivetobettersolutionswithmore

confidence.數(shù)字孿生是產(chǎn)品，機(jī)構(gòu)，公共基礎(chǔ)設(shè)施甚至整個城市的數(shù)字模型或?qū)嵨镔Y產(chǎn)的副本。它具有廣泛的應(yīng)用

—

從對機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測，增強(qiáng)服務(wù)設(shè)計到實(shí)現(xiàn)更有效的城市管理。在智慧城市的背景下，城市的數(shù)字孿生不斷（通過傳感器，無人機(jī)或流動裝置等的技術(shù)）從建筑環(huán)境中收集信息。通過使用遠(yuǎn)程通信技術(shù)（例如WiFi和藍(lán)牙），物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器以及從現(xiàn)實(shí)世界收集數(shù)據(jù)，能實(shí)現(xiàn)構(gòu)建與城市相同的數(shù)字副本。除物聯(lián)網(wǎng)外，運(yùn)用大數(shù)據(jù)，人工智能（AI），云計算，機(jī)器學(xué)習(xí)和分析的功能，亦可提高數(shù)字副本的準(zhǔn)確性和動態(tài)性，令數(shù)字副本可即時處理和綜合靜態(tài)，歷史和實(shí)時數(shù)據(jù)，提供有關(guān)城市表現(xiàn)的見解。因此，

數(shù)字孿生可被視為“戰(zhàn)略加速器”，促進(jìn)公共部門機(jī)構(gòu)更有效地洞察數(shù)據(jù)與城市管理的關(guān)聯(lián)，并為公共機(jī)構(gòu)推動更佳的解決方案注入信心。什么是數(shù)字孿生Harnessingthepowerofdataandreal-timesimulationtobuildinsight-drivenpublicsector

organisationsDigitalTwinsinSmart

City3智慧城市中的數(shù)字孿生Inthefaceofintensifyingglobalpetitionandgrowingplexityinurbanchallenges,citiesareencounteringincreasingpressureformoreefficientresourceallocationandpropercitymanagement.Infact,thereisgrowingrecognitionamongstpublicsectororganisationsfromaroundtheworldonthevalueofleveragingrealtimedigitaldataformonitoringperformanceofexistingpublicservices,improvingcityplanningandoptimisingdecisionmakingofpolicy

makers.Byfeedingdifferentsourcesofdynamicdatatoadigitaltwin,thereispotentialforthisreplicatotestbedideasorsimulatewhat-ifscenariosforthefacilities,processesandcitylandscapewhichonewishedtochangebeforeactuallyputtingactualresourcesbehindreal-worldimplementation.Suchanexerciseallowsforidentificationof

potentialissuesinanyproposedplansorinitiativesbeforetheyactuallyhappen,thusallowingorganisationstofurthertailortheiractionsandmitigatetherisksearly

on.Forpublicsectororganisations,adigitaltwincanalsoserveasaneffectiveengagementtooltofacilitatediscussionamongstdifferentsegmentsofsociety,includingthegeneralpublic,theprivatesector,civilsocietyandpolicymakersamongstothers.Theabilitytosimulatescenariosandtranslatedataintomeaningfulinsights

throughavirtualrepresentationoftherealworldbringissuestolifeforthosewhohaveastakeinthecity.Adigitaltwinwillthusnotonlyenablebetterpolicymakingandserviceimprovement,butalsopresentanopportunityforpublicsectororganisationstodemonstratemore

responsiveandagilegovernancethatcanultimatelymaximiseimpactandvaluetothemunitiesandthe

public.面對日益激烈的全球競爭和城市挑戰(zhàn)的復(fù)雜性，各城市正面臨越來越大的壓力，并要求更有效的資源分配和適當(dāng)?shù)某鞘泄芾?。?shí)際上，全球的公共機(jī)構(gòu)都越來越認(rèn)識到利用實(shí)時數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來監(jiān)察現(xiàn)有公共服務(wù)的績效，改善城市規(guī)劃和優(yōu)化決策者制定決策的價值。通過將不同的動態(tài)數(shù)據(jù)源提供予數(shù)字孿生，此數(shù)字副本將能測試想法，或在投入實(shí)際資源應(yīng)用時，模擬日後改變設(shè)施，流程和城市景觀的假設(shè)情景。這樣的模擬可以提早識別任何擬議的計劃或舉措中的潛在問題，從而使機(jī)構(gòu)可以進(jìn)一步調(diào)整其行動并盡早減輕風(fēng)險。從城市管理的角度來看，建筑物或整個城市的數(shù)字孿生可有效地協(xié)助城市規(guī)劃以及實(shí)物資產(chǎn)的運(yùn)營和維護(hù)。例如，通過首先識別和預(yù)防性維護(hù)有形資產(chǎn)或城市網(wǎng)絡(luò)，可以節(jié)省后續(xù)糾正性維護(hù)的時間，并最大程度地減少因任何問題而造成的服務(wù)中斷時間。例如，通過首先模擬日曬的情況或城市中惡劣天氣條件造成的風(fēng)險?？闪罱êB環(huán)境的設(shè)計更環(huán)保和更具彈性。對于公共機(jī)構(gòu)而言，數(shù)字孿生可用作有效的參與工具，促進(jìn)社會各階層之間的討論，包括公營，私營部門，民間社會和決策者等。數(shù)字孿生賦予模擬場景以表達(dá)真實(shí)世界的能力并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有意義的見解，讓那些相關(guān)者可以更確切地看到問題的要點(diǎn)。因此，數(shù)字孿生不僅可以優(yōu)化政策制定和服務(wù)水平，而且還為公共機(jī)構(gòu)展示更具響應(yīng)性和彈性治理的機(jī)會，最終可以最大程度地提升對社區(qū)和公眾的影響力和價值。利用數(shù)據(jù)和實(shí)時模擬的力量來構(gòu)建受洞察力驅(qū)動的公共部門機(jī)構(gòu)Technologies:VisualisationviaAR,VRoramixtureof

both虛擬化技術(shù):

現(xiàn)實(shí),

虛擬現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)UsingtheDigital

TwinModelto

constructafit-for-purpose

replicaWithaspecificchallengetobeaddressed,therightapproachneedstobeusedwhenconstructingafit-for-purposedigitaltwin.Tofacilitatethisprocess,wehavedevelopedtheDigitalTwinModelforassessingtheapproachfordevelopingdigitaltwinsdependingonthepurposeofuse.Bothdataandtechnologieswillneedtobeduly

considered.Fordata,thiscangenerallybeclassifiedalongtwoaxes–time-spaceanddimensionalponentsofdataasshowninthe2-by-2matrixbelow.SomeindicativeapplicationsintheDigitalTwinModelarealsoshowninthe

diagram.為了解決特定的挑戰(zhàn)，在構(gòu)建切合需要的數(shù)字孿生系統(tǒng)時需要使用正確的方法。因此，我們構(gòu)建了數(shù)字孿生模型，根據(jù)使用目的評估構(gòu)建數(shù)字孿生的方法，

其數(shù)據(jù)和技術(shù)都需要適當(dāng)考量。數(shù)據(jù)通?？梢匝貎蓚€軸進(jìn)行分類

—

數(shù)據(jù)的時空和維度，如以下的2×2矩陣所示。圖中還展示了數(shù)字孿生模型中的一些參考性應(yīng)用。使用數(shù)字孿生模型構(gòu)建切合需要的數(shù)字副本Dynamism

of

data

數(shù)據(jù)動態(tài)Dynamic動態(tài)Time&

Space時間和空間Static靜態(tài)Navigation導(dǎo)航Navigation(3D) ?

導(dǎo)航（3D）Remote

facilitymonitoringPandemicmanagement

&trackingCrowd&

trafficcontrolClimate

diagramsCity

dashboard遠(yuǎn)程設(shè)施監(jiān)控流行病管理和追蹤人群和交通控制氣候數(shù)據(jù)圖城市儀表板Buildingmanagement ?

樓宇管理系統(tǒng)system ?

地下管道維修Maintenance

ofunderground

pipes

?

微氣候和氣流分析Microclimate

andairflow

analysis ?

指揮與控制中心/危Command

and 機(jī)管理ControlCentre/CrisismanagementMaps地圖Building ?

建筑信息模型Informationmodelling(”

BIM”

) ?

地理信息系統(tǒng)GeographicInformation

System

?

設(shè)計可視化（室內(nèi)/(“GIS”) 場地）Designvisualisation(interior/venue)Administrativeboundary行政邊界Building

plans建筑圖則DigitalTwinsinSmart

City4智慧城市中的數(shù)字孿生Developmentofadigitaltwinwillneedtoconsiderthedynamicandstaticaspectsofdata,aswellastheneedfor2Dand3Drepresentationofsituationandenvironment.Inparticular,the2D/3Ddimensionalrepresentationofdatacouldbefurtherdifferentiatedbetween“ontheground”vs“belowground”applications,andindoorvsoutdoorapplications.Forinstance,“ontheground”applicationwouldinvolvedatacapturedonbuildingfa?adeforbuildingsmanagement,while“belowground”applicationallowsthetrackingandmaintenanceofpipenetworksfor

cities.Withregardtovirtualisationtechnologies,thismodelcouldbefurtheroverlaidwithAugmentedReality(AR),Virtualreality(VR)andMixedReality(MR)forillustratingtheenvironmentanditsassociatedinformation.WhileVRallowspeopletovisualise3Dvirtualenvironments,ARtakesputer-generatedimagesandoverlaysthemonrealviewoftheworld,andMRisthemergingofrealandvirtualworldstoproducenewenvironmentsandvisualisations,wherephysicalanddigitalobjectsco-existandinteractinreal

time.數(shù)字孿生的構(gòu)建將需要考慮動態(tài)和靜態(tài)方面的數(shù)據(jù)，以及運(yùn)用2D和3D展示情況和環(huán)境的要求。2D/3D維度的數(shù)據(jù)可進(jìn)一步分成“地面”和“地下”及“室內(nèi)”和“室外”的應(yīng)用。例如,

“地面”應(yīng)用場景用例之一是將采集在建筑物立面上的數(shù)據(jù)用作建筑物管理，而"地下"用例之一是采集數(shù)據(jù)以便追蹤和維護(hù)城市的管道網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于虛擬化技術(shù)，此模型可以進(jìn)一步與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（

AR

）

，

虛擬現(xiàn)實(shí)（

VR

）

和混合現(xiàn)實(shí)（MR）重疊，以說明環(huán)境及其相關(guān)信息。VR可以使人們可視化3D虛擬環(huán)境，AR可以拍攝計算機(jī)生成的圖像并將其疊加在真實(shí)世界上，而MR是現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界的融合，以產(chǎn)生新的環(huán)境和可視化效果，令實(shí)物和數(shù)位物件共同存在并實(shí)時互動。DigitalTwinsinSmart

City5智慧城市中的數(shù)字孿生Manufacturing制造Industrial

IOT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)Retail零售Healthcare衛(wèi)生保健Smart

Cities智慧城市Smart

Governance智能管理Embeddedsensinginfrastructure(IOT)integratedwithCorecityinfrastructure嵌入式傳感基礎(chǔ)設(shè)施（IOT）與核心城市基礎(chǔ)設(shè)施Data

standards

/governance

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)/管理Technology

enablers:

AI,

AR,

VR,

MR

技術(shù)推動：現(xiàn)實(shí),

虛擬現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)

Applications

應(yīng)用WaterDistribution水源分配Roads道路SewageNetwork污水管網(wǎng)路Public

Spaces公共場所Building建筑Network運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)ElectricityDistribution電力分配ElectronicPayment電子支付Tele-municationNetwork某著名企業(yè)網(wǎng)絡(luò)Digitaltwinsaremorethanjustvirtualisationofinformation.Itfunctionsasasystemwiththeneedforcollaborationofactorsaswellastheestablishmentofappropriatenetworks,systemsandstandards.Mostcritically,ithastobepoweredbyawholesuiteofembeddedsensinginfrastructureand

dataprocesses,數(shù)字孿生不僅僅是信息虛擬化。它透過參與者之間的協(xié)作以及建立適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)，

制度和標(biāo)準(zhǔn)，從而發(fā)揮系統(tǒng)的作用。最關(guān)鍵的是，它必須由一整套嵌入式感應(yīng)基礎(chǔ)建設(shè)和數(shù)據(jù)處理程序支撐，并負(fù)責(zé)從現(xiàn)實(shí)世界中收集數(shù)據(jù)。whichwillberesponsibleforgatheringdatafromthephysicalworld.Thisissupportedbyamyriadofplatformswheremachinelearningandadvanceddataanalyticsgeneratevaluableinformationfeedsforreal-lifereal-timeapplications.Theseactivitiesaregovernedbydatastandards,securityandprivacyregulations.Thediagrambelowillustratesahigh-levelframeworkofadigitaltwin

ecosystem:數(shù)據(jù)收集依賴眾多平臺支援，這些平臺透過機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析為實(shí)時應(yīng)用提供具價值的信息。這些活動受數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，安全性和私隱的法規(guī)約束。下圖說明了數(shù)字孿生生態(tài)系統(tǒng)的高概要框架

。將數(shù)字孿生發(fā)展視為生態(tài)系統(tǒng)Lookingatdigitaltwin

developmentasan

ecosystemDigital

Twins數(shù)字孿生SharedDigitalInfrastructurepowerdigital

twins共享數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施助力數(shù)字孿生DigitalTwinsinSmart

City6智慧城市中的數(shù)字孿生Infrastructurerequiredtosupportthedevelopmentandadoptionofdigitaltwins

include:Datacollection&productionthroughsensors(managedbyadevicemanagementplatform),useofmobileandsmarttracking

devices;Datatransmissionthroughconnectivitynetworks;Datastoring,processing&exchangethroughplatformsthatallowsintegrationofdatafromvariousdatapointsandsystems;

andDatausagethroughapplicationsthatareabletotranslatedatainputsintovaluableinsightsandprovidereal-timediagnosticof

situation.支持?jǐn)?shù)字孿生的構(gòu)建和采用所需的基礎(chǔ)建設(shè)包括:數(shù)據(jù)收集和生產(chǎn)：通過傳感器（由設(shè)備管理平臺管理），流動裝置和智能追蹤設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和生產(chǎn)；數(shù)據(jù)傳輸：通過連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；數(shù)據(jù)存儲、處理和交換：通過平臺匯整來自各個數(shù)據(jù)點(diǎn)和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，處理和交換數(shù)據(jù)使用：通過應(yīng)用程式進(jìn)行數(shù)據(jù)使用，這些應(yīng)用程序可以將數(shù)據(jù)整合并輸入轉(zhuǎn)換為有價值的見解以及提供實(shí)時狀況診斷。Protectingprivacyandsecurityarekeytoestablishtrustinadigital

world.DigitalTwinsinSmart

City7智慧城市中的數(shù)字孿生保護(hù)隱私和安全是在數(shù)字世界某著名企業(yè)立信任的關(guān)鍵。Theconceptofdigitaltwinshasimmensepotentialtobeappliedacrossdifferentindustries,sectorsandcitiesinordertooptimiseproductivityandperformance.Thediagrambelowshowsthepotentialusecasesofdigitaltwinsinbothpublicandprivatesectors,andhowindividualsinteractwith

it:數(shù)字孿生的概念具有巨大的潛力，可以在不同的行業(yè)，部門和城市中應(yīng)用，以優(yōu)化生產(chǎn)力和性能。下圖顯示了公營和私營部門中數(shù)字孿生的潛在使用案例，以及個人與數(shù)字孿生的互動：為什么選擇數(shù)字孿生—

來自世界各地的例子Whydigital

twins–examplesfrom

aroundthe

worldPotentialuse

cases數(shù)字孿生的潛在使用案例City

managementUrbanplanning

anddesigningPublicsafety&crisis

managementManufacturing

–prototypingHealthcare–

drugsdesignLogistics–

deliveryroute

planning制造

—

原型制作醫(yī)療保健

—

藥物設(shè)計物流

—

交貨路線計劃Individualstoobtaininformationfordecisionmakingandsharedata(if

applicable)個人獲取決策信息并共享數(shù)據(jù)（如果適用）Public

sector公共部門Private

sector私營部門Asweputmoreandmoresensorsintoservice,acentraliseddevicemanagementplatformcouldhelpchanneldatacollectedfromsensorstosupportsmartcityimplementation.DigitalTwinsinSmart

City8智慧城市中的數(shù)字孿生隨著我們將使用越來越多的傳感器，集中管理設(shè)備的平臺可以幫助引導(dǎo)從感應(yīng)器收集數(shù)據(jù)，支持智慧城市的實(shí)施。城市管理城市規(guī)劃設(shè)計公共安全與危機(jī)管理VirtualSingaporeisadigitalplatformthatwillenablethepublic,businesses,governmentandresearchagenciestoderiveinsights,developsolutionsandrunsimulationsusingalargescalecitymodelofSingaporeaspartofaSmartNationinitiatives.Witharichdataenvironment,VirtualSingaporeprovidesacollaborativeplatformtohelpmakelong-termdecisionsonareassuchasinfrastructureandresourcemanagement,urbanplanning.Itscapabilities

include:–Virtualexperimentation,e.g.examinecoverageareasof3G/4Gnetworkstoproviderealisticvisualisationofpoorcoverage

areas;Virtualtest-beddingtovalidateprovisionofservices,e.g.3DmodellingofthenewSportHubwithsemanticinformationtosimulatecrowddispersiontoestablishevacuationproceduresduringan

emergency;Planninganddecisionmaking,VirtualSingaporeisaholisticandintegratedplatformtodevelopanalyticalapplications,e.g.appstoanalysetransportflowsandpedestrianmovementpatterns;

andR&D,datatobemadeavailableto

researchmunitytoinnovateanddevelopnewtechnologiesorcapabilities.Virtual

Singapore是一個數(shù)字平臺，作為智慧國家計劃的一部分，它讓公眾，企業(yè)，政府和研究機(jī)構(gòu)能夠使用大型的新加坡城市模型來獲取靈感，

建立解決方案并運(yùn)行模擬測試。憑借豐富的數(shù)據(jù)環(huán)境，Virtual

Singapore提供了一個協(xié)作平臺，協(xié)助在基礎(chǔ)設(shè)施和資源管理，城市規(guī)劃等領(lǐng)域做出長期決策。其功能包括：–

虛擬實(shí)驗(yàn)，例如檢查3G

/

4G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域，以顯示網(wǎng)絡(luò)覆蓋較差的區(qū)域;–以虛擬測試進(jìn)行服務(wù)驗(yàn)證，

例如SportHub的3D建模，可模擬人群分散情況，並建立在緊急情況下疏散程序;–

規(guī)劃和決策；Virtual

Singapore是分析應(yīng)用程序的平臺，例如分析交通流量和行人運(yùn)動方式的應(yīng)用程序；和–

研發(fā)，將數(shù)據(jù)提供給研究團(tuán)體，以革新建立新技術(shù)的能力。DigitalTwinsinSmart

City9智慧城市中的數(shù)字孿生NewSouthWalesGovernmentofAustraliahaslaunchedavirtual4DmodelofWesternSydneyarea’sbuiltandnaturalenvironment,withdatasuchasbuildings,strataplans,terrain,propertyboundaries,andutilities(e.g.power,waterandsewerpipes).The4Dmodelisa3Ddepictionwiththeadditionoftimesothatuserscancreatemodelsbasedonhistoricalorfuturescenarios.Themodelhasbroughtgreatbenefitsasitenables:澳大利亞新南威爾士州政府已啟動了悉尼西部地區(qū)建筑和自然環(huán)境的虛擬4D模型，其中包含建筑物，地層平面圖，地形，物業(yè)邊界和公用事業(yè)（例如電力，自來水和下水道）等數(shù)

據(jù)。4D模型是帶有時間的3D描繪，因此用戶可以根據(jù)歷史或未來場景創(chuàng)建模型。該模型具有以下重大優(yōu)點(diǎn)：–Urbanplanners,developersandpolicymakerstomakemoreinformeddecisionsandtoenableintegratedcity

planning;–Datafrompublicagenciesandprivatesectortobebroughttogether,henceenablingthegovernmenttobettermunicateplansforinfrastructuredevelopment;

and–Betterpredictionandmanagementoftrafficcongestion,monitoringoflandcoverandstructuralchanges,bushfire

prediction.–

城市規(guī)劃師，地產(chǎn)商和政策制定者做出更明智的決策，并實(shí)現(xiàn)整合的城市規(guī)劃；–將公營機(jī)構(gòu)和私營部門的數(shù)據(jù)匯整，使政府能夠更好地傳達(dá)基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展計劃；和–

更好地預(yù)測和管理交通擁堵，監(jiān)測土地覆蓋和結(jié)構(gòu)變化，以及預(yù)測山火。DigitalTwinsinSmart

City10智慧城市中的數(shù)字孿生Amaravati,Indiaisthefirstgreenfieldcityborneoutofdigitaltwin.Itenablesplanners,architects,engineers,andpolicymakerstoworkinunisontowardsachievingcollectivedesign,policy,social,andfinancialgoals.Scenariosaredevelopedinadvancetooptimizeoues,alsoadjustedontheflytokeeppacewithchange.Newdigitalservicesandfunctionsplannedtobeincludedaspartofthedigitaltwin

include:Real-timeconstructionprogressmonitoring,environmentalandwellnessmonitoring,etal.viaubiquitous,multi-nodalIoT

sensors;Advancedmobilityandtrafficmonitoring

andsimulations;Advancedmicroclimateandclimate

changemonitoringand

simulations;–Digital“draganddrop”buildingpermitsubmissions;–Digitalzoning,setback,environmental,traffic,andotherstatutorypliance-relatedpreliminaryanalysis;

and–DigitaltwinuserIDschemeforeveryAmaravaticitizenthatwillserveasasinglecitizenportalforallgovernmentinformation,notifications,forms,and

applications.印度阿馬拉瓦蒂（Amaravati）是第一個由數(shù)字孿生衍生的發(fā)展中城市。它使規(guī)劃人員，建筑師，工程師和政策制定者能夠齊心協(xié)力實(shí)現(xiàn)集體設(shè)計，政策，社會和財務(wù)目標(biāo)。預(yù)先建立場景以優(yōu)化結(jié)果，并配合變化進(jìn)行實(shí)時的調(diào)整。計劃納入數(shù)字孿生的新數(shù)字化服務(wù)和功能包括：–

實(shí)時施工進(jìn)度監(jiān)控，環(huán)境和健康監(jiān)控等。通過無處不在的多節(jié)點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)傳感器;–

流動性和交通監(jiān)控及模擬;–

先進(jìn)的微氣候和氣候變化監(jiān)測與模擬;數(shù)字“拖放”建筑提交;數(shù)字分區(qū)，危機(jī)，環(huán)境，交通和其他遵規(guī)相關(guān)的初步分析；和Amaravati公民的數(shù)字孿生用戶ID方案，將成爲(wèi)單一便民窗口，用作處理所有政府信息，通知，表格和應(yīng)用程序。DigitalTwinsinSmart

City11智慧城市中的數(shù)字孿生Whiletheapplicationofdigitaltwinsispromising,iteswithawholesetofchallengesthatbothpublicandprivateorganisationsmayencounterwhendevelopingandexecutingthestrategy.Somemonchallenges

include:VisionEstablishingaclearvisionandKPIs–Implementationofdigitaltwinscanbearesource-intensiveexerciseinvolvingawiderangeofstakeholders.Establishingmonunderstandingofthevisionofsuchimplementationanddevelopingasetofperformanceindicatorsarekeytoasuccessfuldigitaltwin

implementation.盡管數(shù)字孿生的應(yīng)用前景廣闊，但是公共和私人機(jī)構(gòu)在制定和執(zhí)行該策略時亦可能遇到一系列挑戰(zhàn)。一些常見的挑戰(zhàn)包括：愿景建立清晰的愿景和關(guān)鍵績效指標(biāo)—數(shù)字孿生的實(shí)施可能會動用大量資源，並牽涉不同領(lǐng)域的持份者。建立對此類實(shí)施愿景的共識，并制定一套績效指標(biāo)，對于成功實(shí)施數(shù)字

孿生至關(guān)重要。實(shí)施協(xié)調(diào)—愿景只是起點(diǎn)，而交付才是困難的部分。目前，各國政府面臨的挑戰(zhàn)包括過多的選擇和過多的聲音。因此，城市需要有一個有效的機(jī)制來協(xié)調(diào)和管理數(shù)字孿生實(shí)施的方法和內(nèi)容。數(shù)字孿生是智慧城市發(fā)展的基礎(chǔ)，但亦不可避免地Digitaltwins

underpinSmartCity

development,butinevitablye

withchallengesDigitalTwinsinSmart

City12智慧城市中的數(shù)字孿生面臨挑戰(zhàn)DataDigitalTwinsinSmart

City13智慧城市中的數(shù)字孿生Qualityandsufficiencyofdata–HistoricdatamaybeduplicativeorlackthelevelofdetailandaccuracyneededforusewiththedesiredDigitalTwinModelandtechnologicalsolutionssuchasAI.Willingnesstosharedata–Stakeholdersmaybereluctanttosharedatawithotherparties,especiallysensitiveorpersonaldata.Arobustaccountabilityframework(discussedbelow)wouldberequiredtoencouragesharingofdatawhileofferingasufficientdegreeofprotectiontothosepartiessharing

data.Datastandards–Lackofconsistentdatastandardsandrulesforcollectingdata,creatingdifficultyfordifferentunitstosharedata,createsynergiesthroughcollaborationandmaximisethevalueof

data.Updatedinformation–Theneedforsystematicupdatingmechanismtoconstantlyupdatestaticobjectandscanningofnewobjectstoensureaccuracyofdigitaltwinsinrealworldrepresentationsforaccuratedecisionmaking.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和充分性—

歷史數(shù)據(jù)可能有所重復(fù)，或缺少與數(shù)字孿生模型和AI之類的技術(shù)解決方案匹配的的細(xì)節(jié)和準(zhǔn)確程度。共享數(shù)據(jù)的意愿—

持份者未必愿意與其他各方共享數(shù)據(jù)，尤其是較爲(wèi)敏感的數(shù)據(jù)或個人數(shù)據(jù)。因此，需要有一個強(qiáng)而有力的問責(zé)框架（如下所述）來鼓勵數(shù)據(jù)共享，同時為共享數(shù)據(jù)的各方提供足夠程度的保護(hù)。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)—

缺乏一致的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則來收集數(shù)據(jù)，導(dǎo)致不同部門難以共享數(shù)據(jù)，無法通過協(xié)作創(chuàng)造協(xié)同效益，

及最大化數(shù)據(jù)價值。更新信息—

需要一套系統(tǒng)更新機(jī)制來不斷更新靜態(tài)物件并掃描新出現(xiàn)的物件，以確保與現(xiàn)實(shí)世界對應(yīng)的數(shù)字孿生的準(zhǔn)確性，從而做出準(zhǔn)確的決策。人才競爭

—

盡管AI等技術(shù)可以用更少的人力資源來做更多的事情，事實(shí)上仍需要大量的專業(yè)人員（例如數(shù)據(jù)科學(xué)家/工程師和建筑師）來梳理海量的信息。Accountable,SecurityandPrivacyDigitalTwinsinSmart

City14智慧城市中的數(shù)字孿生Informationsecurityandprivacy–Fromcapture,enrichment,maintenance,usage,archivingandpurging,theentiredatalifecyclemustbesecuredagainstmaliciousactorsandviolationofprivacyrights.Accountability–Lackofanaccountabilityframeworksuchasopendatalicenceofdataissue,evolvingregulationspertainingtoprivacyandcybersecurity,conditionsofuseandliabilityofpartiesaswellasIPrightswillhaveimplicationsonthedesignandexecutionofdigitaltwin

applications.TechnologyTechnologyplatforms–Differentunitsmayadoptadiversityoflegacysystemsorsoftwarewithlimitedfunctionalityforexchangingand/orsharingdata,resultinginchallengesinrapidlyidentifyingusefulinformationfromthedata,integrationofdifferentdatasetssuchasgeo-informationsystemandbuildinginformation

management.問責(zé)，安全和私隱信息安全和私隱—

從獲取，充實(shí)，維護(hù)，使用，歸檔和清除，整個數(shù)據(jù)生命周期必須確保免受惡意行為者和侵犯私隱權(quán)的侵害。問責(zé)制—

缺乏問責(zé)制框架，例如數(shù)據(jù)發(fā)布的開放數(shù)據(jù)；與私隱和網(wǎng)絡(luò)安全有關(guān)而不斷更新的法規(guī)；

各方的使用條件和責(zé)任；以及，將對數(shù)字孿生應(yīng)用程序的設(shè)計和執(zhí)行產(chǎn)生影響。技術(shù)技術(shù)平臺—

不同的部門可能會采用功能有限的舊版系統(tǒng)或軟件作交換和/或共享數(shù)據(jù)，導(dǎo)致無法快速識別數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)集（例如地理信

息

系

統(tǒng)

和

建

筑

信

息

）

內(nèi)

的

有

用信息。傳感器部署—

通過對現(xiàn)有基礎(chǔ)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造來進(jìn)行棕地部署，可能比新發(fā)展區(qū)土地部署感應(yīng)器面臨更多挑戰(zhàn)，以確保感應(yīng)器設(shè)備和網(wǎng)

絡(luò)的整合。設(shè)備管理—

到2020年，與互聯(lián)網(wǎng)相連的設(shè)備數(shù)量將達(dá)到300億（來源：IDC），其挑戰(zhàn)在于身份驗(yàn)證，配置和控制，持續(xù)的監(jiān)測和診斷以及及時的軟件更新和維護(hù)。Whiledigitaltwinspromisevastbenefitstobothpublicandprivatesectors,italsoposesimplementationchallengeswhichrequiresprudentplanningandconsiderationsbeforethebenefitscouldberealised.Whenconsideringdigitaltwinsforsmartcityimplementation,fourkeyimplementationconsiderationsareoutlinedbelow:1.ClearvisionandKPIs–Stakeholdershavetoestablishmonunderstandingoftheexpectedouesassociatedwiththeimplementationofdigitaltwins(havingdueregardtoresourceconstraints)anddevelopanappropriatesetofKPIsreflectingthebenefitstobedeliveredbydigital

twins.DigitalTwinsinSmart

City15智慧城市中的數(shù)字孿生2.Stock-takeonexistingdigitaltwinsanddata–Beingabletosynchroniseandintegrateexistingdata,whichmaybepresentedindifferentformatsandhousedindifferentsystemswithdifferentlevelsofgranularity,iskeytobuildingasuccessfulmodelthataccuratelyreflecthistoricalandcurrentinformationforfuturescenarioplanning.Astock-takingexerciseofdigitaltwinsanddatawouldbebeneficialinunderstandingthecurrentlandscapeofadoptionanddataavailabletosupportfuture

implementation.盡管數(shù)字孿生給公共和私營部門帶來巨大的好處，但亦帶來了實(shí)施方面的挑戰(zhàn)，因此需要謹(jǐn)慎的計劃和考慮以實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生的好處。在應(yīng)用數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)智慧城市時，需考慮以下四個主要注意事項(xiàng)：1.清晰的愿景和KPI

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持份者必須對實(shí)施數(shù)字孿生的預(yù)期結(jié)果達(dá)成共識（并適當(dāng)考慮資源限制），并制定一套適當(dāng)?shù)腒PI，以反映數(shù)字孿生將帶來的益處。4.Tailoredimplementationapproach–Thereisno“one-size-fits-all”approachfordigitaltwindevelopment.Thishighlightstheneedforeachcitytocatertolocalcircumstances.ThelocalcontextdrivestheDigitalTwinModels(andmix)andimplementationscheduleofdigitaltwininitiatives.Forinstance,withawidespectrumofpossibilitiesbutlimitedresources,governmentsneedtoprioritiseandmapoutanimplementationplanonturninggreenfieldsitesintosmartdevelopmentswithwell-integratedinfrastructuresandseamlessdeviceconnectivity,orconvertingexistingsitestoenabledigitaltwin

applications.2.現(xiàn)有數(shù)字孿生和數(shù)據(jù)的盤點(diǎn)—

能夠同步和集成現(xiàn)有的數(shù)據(jù)（可能以不同的格式顯示并存儲在具有不同細(xì)化級別的系統(tǒng)中）是建立成

功數(shù)據(jù)模型的關(guān)鍵，從而準(zhǔn)確反映歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前信息，並有助于將來的方案規(guī)劃。對數(shù)字孿生和數(shù)據(jù)進(jìn)行盤點(diǎn)練習(xí)將有助于理解當(dāng)前的采用情況

和可用于支持未來實(shí)施的數(shù)據(jù)。3.數(shù)據(jù)治理與監(jiān)管—

為了確保具有高度安全性和私隱性的豐富的數(shù)據(jù)環(huán)境，需要建立政策和

標(biāo)準(zhǔn)，以闡明如何收集，交換，分發(fā)數(shù)據(jù)以及如何分發(fā)和使用信息。創(chuàng)建受信任和受監(jiān)管的流程是建立強(qiáng)大的數(shù)據(jù)環(huán)境的關(guān)鍵，

該環(huán)境將推動數(shù)據(jù)和數(shù)字孿生的使用。4.量身定制的實(shí)施方法—

數(shù)字孿生建立沒有“一刀切”的方法。這凸顯了每個城市都需要適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r的需要。當(dāng)?shù)丨h(huán)境驅(qū)動著數(shù)字

孿生模型（和混合模型）的應(yīng)用以及數(shù)字孿生計劃的實(shí)施時間表。例如，在各種各樣的可能性下，礙於資源有限，政府需要按優(yōu)先次序制定實(shí)施計劃，以將新發(fā)展區(qū)土地發(fā)展為具有良好基礎(chǔ)建設(shè)和無縫設(shè)備連接的智能發(fā)展區(qū)域，或者將數(shù)字孿生應(yīng)用在已經(jīng)開發(fā)的土地。Way

Forward展望未來TheOutlineDevelopmentPlanfortheGuangdongHongKong-MacaoGBAisanationalstrategythataimsatpromotingclosercooperationandcoordinationbetweenthe9+2citiesattheGBAandatmaximisingtheeconomicstrengthandregionalpetitivenessoftheGBAasawhole.TheuseoftechnologyanddataisclearlyakeyenablertostrengthenconnectivityoftheGBA.Cross-bordercollaborationisessentialtoenhancecapitalflowintheregion,nurtureinnovation,facilitateinformationandcapitalexchangeparticularlyinarapidlytransformingeconomywherespeed,varietyandsecurityofinformationflowisofthe

essence.Addressingurbanchallengesataregionalscalesuchasclimatechange,crossbordermovementofpeopleandgoods,willalsorequiresharingofdataforcollectivesolutions.However,gettingthererequiresthedifferentlegal,data,privacyandregulatorypoliciestobeharmonisedthroughcollaboration.《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展綱要》是一項(xiàng)國家戰(zhàn)略，旨在促進(jìn)大灣區(qū)9+2城市之間的緊密合作與協(xié)調(diào)，最大程度地提高大灣區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和區(qū)域競爭力。技術(shù)和數(shù)據(jù)的運(yùn)用顯然是增強(qiáng)大灣區(qū)連通性的關(guān)鍵推動力。跨境合作對于增強(qiáng)大灣區(qū)的資本流動，促進(jìn)創(chuàng)新，信息和資本交換尤其重要，其中，信息流動的速度，多樣性和安全性在迅速變化的經(jīng)濟(jì)中至關(guān)重要。ThetransformationtowardsaSmartReg