
当今世界正在进入以信息产业为主导的经济发展时期。新一代信息技术加速突破应用,数字化、智能化已经成为提升国家经济发展速度的重要引擎,数字交通已成大势所趋。数字交通作为数字中国的重要组成部分,正在勾画数字中国美好新蓝图。
数字孪生概念,最早由美国学者提出,最初的研究对象是工业产品的全生命周期管理。从工业视角进入城市领域,数字孪生概念的流变具有历史必然性。在不改变城市原有物理空间的前提下,运用数字孪生技术克隆出一个对应的虚拟数字世界,我们可以在这个数字世界里窥见现实世界任何角落的一举一动,从而让城市治理效率大大提升。

与此同时,我们还可以在数字世界里对各种创新实践进行试错,从而得知这种创新实践在现实世界中是否可行。
方兴未艾的数字孪生城市变革的不仅是传统城市规划建设,而且助推城市治理体系和治理能力现代化。城市治理可望向“智”理升级,城市病可望被“智”疗,未来城市治理和公共服务将不再是盲人摸象。
而通过数字孪生技术,将会从多个方面赋能智能交通,以满足未来出行的需求。
据半月谈报道,在多地探索中,交通拥堵、停车难等问题,通过数字治理得到了缓解。如在杭州,浙大一院和浙大二院周边交通曾经异常拥堵,这两家医院日门诊量近3.3万人次,日入院近8.8万人次,就诊停车需求每天超1万辆。在高峰时段,有400余辆车围绕两家医院排队等候。
当地从医院周边2.5公里范围,摸排出16个停车场和1个公共道路的泊位3309个,设计6条最优停车轨迹,打造15分钟停车圈,通过智能规划“算”出“最快停哪里”。“智”理之下,医院高峰时的车队长龙不见了,就诊车辆平均停车时间从90分钟降至15分钟。
根据同样的逻辑,未来数字孪生还将在城市生态、教育、适老化改造等方面发挥神奇功效。
车路协同、自动驾驶、智慧高速等智能交通领域掀起了数字孪生应用热潮,衍生出行业发展新趋势。
交通拥堵、行车难、停车难、公共出行不准时等问题,不仅让普通的交通参与者头疼,更是一直困扰交通管理部门的重点民生问题。智能交通在项目建设和运营过程中,更加注重交通数据和系统的互联互通,强调整体解决方案的质量和效果。
具备实时性、闭环性的数字孪生进入交通领域,正好弥补了交通管理和控制的不足之处。
随着数字孪生的发展,互联网科技企业的不断深入,数字孪生逐渐深入到交通行业的各个细分领域,项目建设规划、城市交通、高速公路、车路协同、自动驾驶等。
在数字孪生的数字空间中,可以利用收集得来的数据进行模型建设,按照相应的需求进行仿真模拟,自动计算城市道路路网密度、干线网密度、人均道路面积等内容,对路网的情况做出分析评价的同时自动优化解决方案,得到最优效果,从而提高道路通行效能。
交通路口是城市交通事故发生的集中地,汇集了多样的交通参与者和城市交通问题。因此,交通路口是交通感知设备布置最多的场景之一。
因此,多家互联网科技巨头,先后发布智慧路口、全息路口、全息路网等相关解决方案和系统架构,试图将数字孪生的部分应用率先实现,为更加依赖数字孪生技术的车路协同、自动驾驶等应用场景的进一步发展奠定基础。
感知硬件厂商也先后推出新型产品和解决方案,试图抢占数字孪生带动扩张下的市场份额和市场话语权。
相关部门则通过建设数字空间方面的交通数据中心、交通大脑等等,统筹规划,力争实现对城市交通的全域管控。
智慧高速是数字孪生建设和应用的热点之一,当前高速公路的智慧化建设主要集中在几个方面:
一是高速公路的出入口,不停车收费、不停车治超检测等等;
二是高速公路的行车通行和道路情况的改善,解决雨雾环境、道路病害等问题;
其中,全天候通行系统就是当前智慧高速基于数字孪生技术建设的重点应用之一。
部分企业利用数字孪生技术,建设全天候通行系统。通过车路两端布设的传感器,将车辆、道路的数据信息进行实时收集并经过数字孪生技术处理后,结合车道级的高精地图将最终的效果实时呈现在车端OBU显示屏上,辅助驾驶人员了解车辆行驶的道路情况和周边过车情况,从而保证车辆在雨雾天气的正常通行。除此之外,车辆行驶过的道路信息还将同步上传至数字孪生可视化平台,帮助交通管理人员对道路通行环境做出预警判断。
通过数字孪生技术将感知设备采集得来的交通数据结合高精度地图,并构建自动驾驶数字孪生模型,将真实世界1:1还原到数字孪生中的数字场景,并还原物理世界的运行规律,满足智能驾驶场景下人工智能算法的训练需求,从而提升训练的效率和安全度。
数字孪生依赖AI等科技技术在专业领域上的突破,因此在车路协同、自动驾驶领域建设上,互联网科技巨头是主要的建设推动者,科技公司相继进入该领域并且持续加大投入。
随着数字交通的发展,数字孪生将在各种新技术、新模式、新业态下将大显身手。
