數字孿生| 還原智慧交通的“鏡像世界”

2020-05-14 瀏覽量:1212 分享到:
信息導讀

2014年,安東尼·湯森在《智慧城市》中寫道:數字變革并沒有使城市消失,世界各地的城市都在繁榮發展,因為新技術讓它們成為更具價值且更高效的場所。

 

近日,納兒科技與施耐德電氣就“數字孿生在公共交通領域的應用”議題進行了線下深入交流會談。

期間,施耐德電氣對其自主研發的數字孿生(Digital Twin)系統進行了Demo演示講解,此系統目前已在全球各地被大型工業、制造企業廣泛應用。此前一直在密切關注“數字孿生”應用的納兒科技表示,數字孿生系統在工業化、醫療體系、智慧城市等領域的迅速發展,對公交信息化建設是一個積極的強信號。過去很多智慧公交以項目式推進,解決具體行業的智慧需求,容易形成新的智慧“孤島”,數字孿生技術在公交行業的跨界引入,對一站式解決智慧公交所面臨的諸多問題將具有重大意義。

01. 什么是“數字孿生”?

數字孿生,是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據,集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。簡單來說,數字孿生就是在一個設備或系統的基礎上,創造一個數字版的“克隆體”。這個“克隆體”,也被稱為“數字孿生體”。它被創建在信息化平臺上,是虛擬的。數字孿生體最大的特點在于:它是對實體對象(“本體”)的動態仿真。也就是說,數字孿生體是會“動”的。

而且,數字孿生體“動”的依據,來自本體的物理設計模型,還有本體上面傳感器反饋的數據,以及本體運行的歷史數據。換句話說,本體的實時狀態,還有外界環境條件,都會還原到“孿生體”身上。如果需要做系統設計改動,或者需要知道系統在特殊外部條件下的反應,工程師可以在孿生體上進行“實驗”。這樣一來,既避免了對本體的影響,也可以提高效率、節約成本。

02. 全生命周期 + 實時映射 +雙向互通

除了“會動”之外,數字孿生還有三大關鍵特性:“全生命周期”、“實時/準實時”、“數據雙向流動”。

全生命周期,是指數字孿生可以貫穿產品包括設計、開發、制造、服務、維護乃至報廢回收的整個周期。它并不僅限于幫助企業把產品更好地制造出來,還包括幫助用戶更好地使用產品。而實時/準實時,是指本體和孿生體之間,可以建立全面的實時或準實時聯系。兩者并不是完全獨立的,映射關系也具備一定的實時性。雙向,是指本體和孿生體之間的數據流動可以是雙向的。并不是只能本體向孿生體輸出數據,孿生體也可以向本體反饋信息。企業可以根據孿生體反饋的信息,對本體采取進一步的預先行為,避免問題發生,實現問題預判和自動巡檢。

03. 數字孿生如何為公交賦能?

 

首先,“孿生新時代”這是一個總體性的建設綱領,這就解決了過往智慧公交缺失的從頂層設計入手的老問題,同時,這種平臺化的思路也杜絕了“孤島”系統的重復建設。在產品研發的過程中,數字孿生可以虛擬構建車輛數字化模型,對其進行仿真測試和驗證,模擬設備的運轉,和參數調整帶來的變化。數字孿生能夠有效提升產品的可靠性和可用性,同時降低產品研發和制造風險。維護階段,數字孿生也能發揮重要作用。采用數字孿生技術,通過對運行數據進行連續采集和智能分析,可以預測維護工作的最佳時間點,也可以提供維護周期的參考依據。數字孿生體也可以提供故障點和故障概率的參考。
最后,5G和AI技術的融入:5G所帶來的大帶寬、低時延、廣覆蓋這種革命性的改變,加上AI技術賦能的智能化,讓公交可以獲得真正的“智慧”。

 

納兒科技攜手施耐德電氣:數字孿生賦能智慧交通

數字孿生為工業制造帶來的效率提升和成本下降是顯而易見的,而5G開啟的“萬物互聯”時代,將使人類的連接技術達到前所未有的高度。未來,在5G的支持下,云和端之間可以建立更緊密的連接。這也就意著,更多的數據將被采集并集中在一起,從而構建更強大的數字孿生體。此次會談正式拉開了雙方“數字孿生在公共交通領域的應用”技術合作的序幕,旨在重塑公交信息化要素,打造以人為本的場景驅動,虛擬與現實、數字場景與物理場景的融合,以全新視角還原一個智慧交通的“鏡像世界”。

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