一起來看看德國的赫倫堡是怎么建設(shè)智慧城市的?
得益于斯圖加特高性能計(jì)算中心(HLRS)開發(fā)的數(shù)字孿生技術(shù),游客們很快就可以通過通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索風(fēng)景如畫的交叉木結(jié)構(gòu)房屋和赫倫堡歷史悠久的教堂。
赫倫堡市長顧問、控制和通訊部門負(fù)責(zé)人Nicolai Reith表示,以往政府機(jī)構(gòu)需要研究形勢,作出政策決定,然后等待結(jié)果的反饋,但是通過數(shù)字孿生技術(shù),可以在虛擬城市中提前看到所做的政策會給城市發(fā)展帶來的結(jié)果,這使得市議會、政客和市民們更容易做出正確的決定。
這就是赫倫堡市已經(jīng)投入使用的數(shù)字孿生技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)需要超級計(jì)算機(jī)的支撐,以及通常部署在先進(jìn)航天領(lǐng)域的技術(shù),它可以將城市的數(shù)據(jù)以及市民的情緒反應(yīng)用可視化的方式展現(xiàn)出來,為決策者提供相關(guān)信息支持。
現(xiàn)在該市正在計(jì)劃為這個(gè)31000人口的小城開發(fā)虛擬旅游領(lǐng)域。
“我們的城市非常漂亮,游客可以在來赫爾倫堡之前,通過VR眼鏡以數(shù)字方式探索它,未來,這將是非常有趣的方式?!盧eith說。
斯圖加特高性能計(jì)算中心(HLRS)和弗勞恩霍夫研究所、斯圖加特大學(xué)和Kommunikationsburo Ulmer一起以空間句法概念為起始開發(fā)了赫爾倫堡的數(shù)字孿生。
斯圖加特高性能計(jì)算中心(HLRS)的Fabian Dembski博士說::“正如人類的骨骼系統(tǒng)為其他系統(tǒng)提供了框架一樣,空間句法為城市產(chǎn)生二維輪廓的物理網(wǎng)格,提供進(jìn)行空間分析的框架,進(jìn)而可以對例如車輛和行人的交通軌跡進(jìn)行預(yù)測?!?
團(tuán)隊(duì)隨后又添加了地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)和交通控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù),以整合地形、道路規(guī)劃和詳細(xì)的交通流量。他們還使用開源代碼的流體力學(xué)代碼OpenFOAM,為風(fēng)在城市中的運(yùn)動(dòng)和氣體排放建立了模型。
此外,HLRS團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了一款應(yīng)用,邀請赫倫堡的居民分享反饋信息,比如他們對鎮(zhèn)上某些地方的感覺是否舒適、是否覺得有不安全隱患,甚至是覺得有些地方僅僅是難看。
Dembsk說:“情感、綠色空間和建筑的審美體驗(yàn),以及其他情感驅(qū)動(dòng)的因素在城市設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用,但是很難在建筑模型或者模擬中表現(xiàn)出來,我們對收集和合并這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)集進(jìn)行早期的嘗試?!?
城市當(dāng)局已經(jīng)使用了數(shù)字孿生的互動(dòng)和沉浸式視覺效果就城市中的重要項(xiàng)目,比如購物中心,向市民進(jìn)行滿意度調(diào)查。市民可以通過數(shù)字方式提前看到購物中心的建成效果,由此帶來了更高的接受程度,這對于城市的管理者來說非常有趣而且高效。
Dembski的團(tuán)隊(duì)還計(jì)劃探索如何利用人工智能(AI)應(yīng)用來更好地表現(xiàn)影響居民情感體驗(yàn)的因素。
“我們希望在我們的模型中加入更大規(guī)模、更動(dòng)態(tài)的現(xiàn)象,”他說,“這可能包括區(qū)域移民、中產(chǎn)階級化的影響,以及城市的增長、收縮、定居模式,以及整體的社會和經(jīng)濟(jì)韌性等因素??紤]到量化這些活動(dòng)所需的復(fù)雜數(shù)據(jù)集,我們將需要更多的計(jì)算支持,我們認(rèn)為人工智能應(yīng)用也會有所幫助?!?
Dembski表示,城市對于數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用才剛剛開始,但是進(jìn)展速度很快,尤其是在亞洲地區(qū)。
但是他也指出,數(shù)字孿生雖然可以極大的幫助降低城市管理的難度,早期措施評估,解釋相關(guān)聯(lián)性方面作用顯著。但是,現(xiàn)實(shí)的人類生活中有很多是無法進(jìn)行數(shù)字拷貝的,比如文化認(rèn)知、人際關(guān)系等等,數(shù)字孿生只是一種工具,而不是解決方案。
他還補(bǔ)充說,智慧城市的建設(shè)過程中使用數(shù)字孿生需要持續(xù)保持對數(shù)據(jù)和模型的更新,也需要科學(xué)、城市管理、企業(yè)和公民之間的合作。