近期,河北龙腾投资有限公司(以下简称“河北龙腾投资”)与北京云庐科技有限公司(以下简称“云庐科技”)共同出资组建河北云庐科技有限公司,将通过“高端自主工业软件+基础设施建设投资”双驱动的方式破解发展难题,促进河北的多个城市和地区政府数智化转型,实现“治理模式更精细、管理决策更科学、公共服务更智能”的目标,打造河北省乃至全国数字化治理示范区。
据了解,合作双方初步规划落地智慧城市、智慧农业、智慧水利、智慧矿山、智慧文旅、智慧沙石等多个场景,并探索数字孪生等新技术在落地过程中的多个可行模式。
这是数字孪生技术落地真实应用场景的有益尝试,其意义不可小觑。近年来,数字化、智慧化已成为我国经济社会发展的必然趋势。二十大报告中亦明确指出,要加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合;优化基础设施布局、结构、功能和系统集成,构建现代化基础设施体系;要实施城市更新行动,加强城市基础设施建设,打造宜居、韧性、智慧城市。
(资料图片仅供参考)
市场普遍认为,数字孪生是智慧城市建设、现代化产业体系建设中的主流模式,各条技术路线最终都将走向数字孪生。数字孪生技术不仅可以提升政府的治理效率,还可带动多个产业、多个地区协同发展。如果形成了可复制、可推广的成熟模式,预计数字孪生将在助力未来城市、产业数字化以及基础设施建设过程中,成为中国经济“稳增长”的新动能。
试水“城市投行”模式 专人跟进推动数智化建设
数字孪生通过CAE仿真技术简单理解为完成物理世界到数字世界“映射动作”,还能够对未来进行预测,并为决策者提供重要的参考依据,从而提升治理效率。因此市场认为,数字孪生技术在城市治理、产业治理等方面,均将起到重要作用。但资金投入的不足是限制着数字孪生科技成果的转化的问题之一,着影响了技术与场景的融合发展。
有别于原先依靠“财政拨款”的方式,此次河北引入了“城市投行”来推进政府数智化进程。所谓“城市投行”,即是地方政府招商引资的路径基本遵循绘制产业图谱、研判筛选招商信息、专人跟进落地等模式,其最终目的仍是不断提高招商项目的引进成功率。
据了解,在此次合作中,河北龙腾投资在地方存量资产和新增资源盘活,银政企市场化实体运营、平台公司投融资、平台实体化经营、新兴产业和战略投资等方面存在良好品牌和市场运作能力和投资的优势,为产品落地提供资金保障和场景空间。
云庐科技则作为“城市投行”中的专业人士跟进项目落地。该公司是国内拥有自主底层技术-结构、流体、电磁传热等多物理场耦合仿真及超大规模并行计算的双高新技术企业,其将多物理场耦合仿真与AI结合作为核心,在数字孪生、监测仿真分析、智慧化产品与服务等方面存在技术优势。
(云庐科技风电运维健康监测预警系统)
有分析人士指出,“城市投行”在投建营城市基础设施过程中需要与数字孪生服务商合作,响应智慧化运营的需求,契合精细化管理的本质,尤其是云庐科技CAE+AI的自主核心技术,保证建设与运营的实时监测和仿真分析,越是大规模数据并行计算越能发挥云庐科技产品的优势,为国家新基建创造新的模式,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系落地。
探索数字孪生预测功能 提高城市治理效率
在此次合作中,构建智慧城市成为重要任务之一。云庐科技与龙腾投资将围绕经济调节、市场监管、社会管理、公共服务和生态环境保护五大职能,构建横向到边、纵向到底、全闭环的数字化治理模式,实现城市范围“一网感知态势、一网纵观全局、一网决策指挥”,建成技术先进、数据赋能、灵活开放、安全可靠的系统,实现区域内的治理“可感知、可预测、可治理”。而数字孪生技术将在其中发挥重要作用。
中国信通院发布的《数字孪生城市白皮书 》指出,城市是经济社会发展重要承载空间,数字孪生城市是发展和带动数字经济的重要载体,助力城市以数字化为引领,推动城市规划建设治理服务整体性转变、全方位赋能、革命性重塑。
“数字孪生是将现实世界在网络空间中真实映射的技术。”云庐科技相关负责人介绍,数字孪生技术可以将一座城市、一座水坝的真实情况通过CAE+AI的双驱动模型融合IoT等新一代信息技术,将其在虚拟空间中形成1:1的还原与交互。
(云庐科技智慧供热系统 精准查找供暖管网漏损定位)
有业内人士指出,在智慧城市建设中,数字孪生城市应用最适合用在两个场景一是人眼看不见的地方,比如城市地下管网;第二是较为复杂的场景,如城市基础设施全生命周期管理维护、城市未来发展推演等。在客观呈现的同时,如果能够更进一步通过数字孪生的模型,对未来进行预判,则可以提高城市治理的效率,节约资源。
不过,通过数字孪生技术对未来事物形成预判并非易事。大量繁杂的数据导致运算难,同时影响真实事物变化的因素亦十分复杂。市场上现有的数字孪生由于缺乏机理模型的支撑,往往只能停留在对物理世界的描述层面,无法深入实现对物理世界的诊断与预测,难以实现对数字孪生更深层次的应用。
(云庐科技城市内涝预警系统 实现城市雨洪过程的实时仿真)
“通过数字孪生预测未来,技术人员只有在搭建模型时需要考虑到更多的运行规律,才能让最终的预测结果更加贴近真实情况。因此在一个项目中,数字孪生模型中的参数常常会多达上百个。”云庐科技相关人士表示,当前该公司的技术已能够实现通过少量数据构建起数字孪生模型,并提供预测的结果。如在数字孪生城市的基础设施运维和城市应急管理等方面,其场景呈现和未来预测都高度依赖于物理/机理模型和人工智能技术(CAE+AI)的深度融合,而云庐科技正是该技术路线的提出者和倡导者。
此外,上述负责人还指出,数字孪生的预测作用不仅在智慧城市中将发挥至关重要的作用,在环境治理、工业数字化改造等诸多领域,提高效能的作用亦十分突出。
探索EOD项目 助力区域发展“自循环”
记者注意到,此次合作项目不乏矿山、砂石治理等与生态环境相关的场景。如何在改善生态环境的同时,让这一地区的经济形成“自循环”,在近年来国家生态环境建设中的重视程度越来越高,亦是此次河北模式中探索的重要领域。
实际上,自2019年以来,国家密集出台了系列政策支持生态环境导向的开发模式(EOD)发展,2021年、2022年生态环境部先后确定了94个项目开展EOD模式试点,并且在两批试点之后,未来EOD模式将遵循“成熟一个、申报一个”原则,进入常规性申报阶段。
河北龙腾投资与云庐科技已在唐山市迁西县EOD项目中取得一定进展。集成了CAE仿真、人工智能、物联网、大数据等多项前沿技术的数字孪生,则是助力该地区生态环境治理的“密钥”之一。
据了解,数字孪生技术可将现实城市中的生态环境治理全程映射在虚拟的数字孪生世界,能够有效提升生态环境决策的科学化、精准化、高效化。治理部门能够通过感知设备实时采集污染源数据、气象数据等真实世界的环境数据。数字孪生系统对环境管理的各个实体要素进行动态监测、动态描述、动态预测等,实时掌握生态环境的现状、异常和趋势,发现环境变化过程中的关系、规律,以支撑相关部门的环境决策管理。
而在迁西项目实践中,基于智慧园区的数字孪生技术为价值链的分析基础,云庐科技还让生态环境治理项目自身部分反哺,让生态保护变成了当地产业和经济发展的基础,助力区域发展“自循环”。
如该项目通过矿山生态的修复、国土整治,让当地旅游业、工业原材料产业、农业质量均有所提高。如当地开发了矿山生态公园,促进旅游业的发展;同时环境改善也有助于补充耕地、林地,促进农业发展。并将尾矿妥善处置,在不影响环境的前提下进行再开发。
(云庐科技滑坡体智能监测系统 运用CAE+AI的核心技术助力防灾减灾)
与此同时,该项目通过污水收集处理、河湖生态治理、智慧水环境等措施,改善了当地水资源的情况,进一步促进了该地城乡供水一体化,成为其发展循环产业园等园区开发的重要基础,而产业园带动了当地经济的发展,亦成为该地区生态保护、产业发展的可靠资金来源。
模式可复制可推广 数字化成为中国经济发展“未来极”
“尽管不同地区之间的具体情况并不相同,但数字孪生在每个场景落地时的逻辑基本一致,因此所有场景的探索未来均可以复制并推广。”云庐科技相关负责人表示,除了河北的唐山、保定、石家庄以外,该公司还将在新疆推进数字孪生、元宇宙建设等合作项目。
另有业内人士指出,数字孪生模式一旦形成了可复制的成熟模式,推广城市的数量或将加速上升。随着智慧城市、政府数智化管理发展的需求越来越迫切,多地政府均在寻求拥有数字孪生等先进技术的企业进行合作,这意味着谁具有更成熟的运作模式,谁就有可能在这片蓝海市场中占得先机。
未来,随着政策环境优化、技术演进以及行业标准和体系逐步成熟,数字孪生应用场景广度和深度将进一步拓展,推动行业市场规模迅速增长。根据IDC数据预测,到2025年,全球数字孪生市场规模将增至264.6亿美元,2020-2025年复合年均增长率高达 38.35%。
实际上,数字孪生不只是一种技术,更是一种发展新模式,一个转型的新路径,不断推动着各行业的变革进程,将助力中国经济“稳增长”。
作为数字化进程的重要技术之一,数字孪生的发展依赖于物联网、大数据、云计算等新基建的发展而发展,这意味着其对新基建的发展提出了更高的要求。数字孪生的蓬勃发展,也带来了行业企业的兴旺,一批相关上下游产业企业正在蓬勃兴起。同时,数字孪生还将是产业发展的催化剂,对各行业提高决策效率、降低成本大有助益,促进行业发展。
与此同时,以数字孪生等新技术为基础的数字化亦被经济学界认为是中国经济发展的“未来极”。而信息技术研究和分析公司Gartner认为,当前数字孪生处于期望膨胀期顶峰,从2019年开始的5年间,这项技术将产生破坏性创新。
“数字化提高了产业生产效率,也促进了我国先进技术的创新和发展。”有学者指出,在此过程中,一些拥有核心领先技术的企业将不断壮大,这让我国在未来世界竞争中更具有发展优势。同时,围绕这些企业,未来各地亦将形成跨产业的“创投圈”,成为我国未来经济进一步腾飞的“踏板”。
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