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    数字孪生与交通仿真的区别

    发布日期:2021-11-15 15:24    点击次数:137

    来源:雄安新区智能城市创新联合会数字孪生的发展背景

    “孪生”的概念起源于美国国家航空航天局的“阿波罗计划”。2003年前后,关于数字孪生(DigitalTwin)的设想首次出现于Grieves教授在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上。直到2010年,“DigitalTwin”一词在NASA的技术报告中被正式提出,并被定义为“集成了多物理量、多尺度、多概率的系统或飞行器仿真过程”。近年来,数字孪生得到越来越广泛的传播。许多著名企业(如空客、洛克希德马丁、西门子等)与组织(如Gartner、德勤、中国科协智能制造协会)对数字孪生给予了高度重视。2018年《河北雄安新区规划纲要》中指出:坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设,打造具有深度学习能力、全球领先的数字城市。率先推进数字孪生城市建设。如今在雄安,数字孪生已经开始逐步运用到智慧城市各个领域,本文将带您了解数字孪生在雄安智慧交通中的技术应用。

    数字孪生介绍

    数字孪生的定义

    数字孪生是以数字化化方式创建物理实体的虚拟实体,借助历史数据、实时数据以及算法模型等,模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段。

    在道路交通中应用,数字孪生技术不仅可实现物理实体的虚拟化映射,利用多种传感器和网络通信技术,实现道路基础设施生命周期的动态监测,以及路面上交通参与者的精准还原,并依据交通行为判断和预测可能存在的交通事件和事故风险,依据交通状态分析道路交通通行状况,为道路通行诊断和交通管理决策提供精确依据。

    数字孪生与交通仿真的区别与联系

    交通仿真作为研究交通微观和宏观行为最重要的工具,通过搭建模型环境和运行完整的信息参数,反应现实世界交通状况特性。但交通仿真软件数据的精确匹配和实时性都存在偏差,同时只能依托历史数据去做分析和推测,而无法准确的和物理世界相关联进行及时的研判分析。而数字孪生体系通过与物理世界建立底层关联,将物理世界动态实时的映射到虚拟世界当中,并依据当前的交通态势和行为做预测。

    智慧交通中数字孪生的构建

    在智慧交通的实际构建当中,以基础设施和多源异构物理感知的数字化为底座,通过以多种低延时的网络组合作为通道,将数据上传到具备孪生功能的计算平台进行建模重构和精确感知,从而将数字化结构化的数据应用到交通的各项业务当中,即时数据可通过边缘计算迅速实现交通行为还原和检测,利用大数据实现交通状态推演和自动分析预测功能。

    数据层则将不同途径采集到的数据按照业务需求进行不同分发、存储以及管理。

    数字孪生在交通中的应用价值

    区别于传统视频监控,数字孪生的在立体多维呈现不受光线条件的影响,可最为直观全面的了解实时交通状态,灵活切换任意视角,迅速查看交通事件发生情况,从路网的交通态势到微观车辆的行为,都可一目了然。

    另一方面带来的价值,依托极低时延网络,对于微观交通行为的预测,依据交通参与者的空间位置、速度、方向等判定碰撞可能性并为车辆或行人提供预警。长期的精准数据分析,也可为交通管理策略、交通应急处置预案优化提供更精准的依据,可不断优化和支撑数据分析。



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