中国科学院院士李德仁:智慧城市的未来是实现“数字孪生”

来源 澎湃新闻 记者 李晓青

9月9日，在“中国数字建筑峰会2020”的活动上，中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学教授李德仁在谈及数字孪生与智慧城市时说，“数字孪生城市是数字城市的目标，也是智慧城市建设的新高度。”

所谓的数字孪生，是充分利用物理模型和利用互联网、传感器的技术采集全生命周期的运行历史等数据，把多学科、多物理量、多尺度、多概念的仿真过程。

简单来说，数字孪生就是在一个设备或系统的基础上，创造一个数字版的“克隆体”。

李德仁称，“数字孪生是虚实之间双向映射、动态交互和实时的联系。大家知道数字孪生如果用到城市里来，就是通过对物理城市的人、物、事等数字化，水、电、气的流，让数字化制造一个与之对应虚拟的城市，物理维度上的实体城市和信息维度上数字城市同生共存、虚实交融。我们发生的疫情，我在武汉困在那我想的是这个问题，能不能不封城把这个病毒控制住。这是一个现实的问题，我们封城有人待了两个多月，有人待了好几个月，这是数字孪生很重要的一点。”

“我们城市有各种各样的传感器，包括摄像头，包括各种各样互联网技术，这些终端采集的数据可以把它提出来，把它集成起来，把它管理起来，来掌控我们物理运营的城市。数字孪生城市中，要解决的是城市里面基础设施（水、电、气、交通等），还有城市的人，警力、医疗、消防等，还有人流、物流和车流的控制，要让我们城市更加聪明起来，解决我们老百姓的需要，实现我们的智慧城市。”李德仁称，2006年全世界出现了物联网，不仅仅是静态的地球上，动态的地球城市，就有了后来云计算、大数据、人工智能、物联网、区块链这些。这是基于当前数字孪生城市的基础，数字孪生城市是数字城市的最高境界，要完全栩栩如生，完全能够超脱物理空间，这个高度是最高的阶段。以前不是最高阶段，现在要做的是面对中国新经济的要求，是这样一种新型的数字孪生城市。

李德仁举例，“我们现在用的无人机，一个无人机装6个镜头扫描以后，去建立三维的模型，去查三维的违章建筑，有些把房子加高，我们要查出来哪个房子是不合法及高的要求罚款，这要投入几十个亿。如果全部自动化人工智能，可以做规划、仿真，做实际的演习，这就是将来的数字孪生的智慧城市。”

按照李德仁的预想，未来构建一个与武汉二级城市对应着的数字孪生城市，武汉城市所有的人、物、事件、建筑、道路、设施等，都在数字世界有虚拟映象，从而实现信息可见、有迹可寻、状态可查，虚实同步运转、情景交融、过去可追溯，未来可预期等方面。

数字孪生的理想特点，是能够真正跟现实的城市一点不落的，像孪生紧密一样的投入到网络空间里，在网络空间里来管理这个物理空间，用人工智能实现智能化、信息化，全生命周期化。而城市的管理者，基于这些数据，以及城市模型，构建数字孪生体，从而更高效地管理城市。

需要指出的是，有分析人士强调，现在目前这个阶段，国内大部分企业还都不具备这个条件。

前述分析人士称，智慧城市建设所需的庞大资金问题一直没有找到解决之道，政府和市场边界不好划分，工程周期长投入大充满变数，企业盈利和资本回报前景模糊，观望踯躅之下，推进效果可想而知。此外，彰显智慧所必须的资源共享与业务协同机制也一直没有建立起来，信息打通仍困难，协同共治难实现。两大瓶颈悬而未决导致智慧城市疲态尽显停滞不前，现有的建设发展模式亟待突破。

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