科技 | 数字孪生还是个概念？「泰瑞数创」已在智慧城市、工业、自动驾驶落地

文 | 陈绍元

图片来源 | unsplash

数字孪生，也被称作Digital Twin、数字双胞胎，是对物理世界实体或系统的数字化表达，简单的理解，就是在虚拟世界中，“复制”真实物理世界中的事物。价值在于通过模拟物理世界的运转流程，从中预判趋势和风险，为决策提供依据。

数字孪生被Gartner评为2019年十大战略科技发展趋势之一，到2020年，Gartner估计将有超过200亿个连接的传感器和端点，数字孪生将连接数十亿的实体设备。

泰瑞数创是一家专注于数字孪生产业的科技公司，2004年成立，在智慧城市、智能工业、自动驾驶等领域，提供数字孪生的数据采集、数据建模、数据应用的全链条服务，目前客户超过1000家，合作开发商超过200家，营收保持每年50%速度增长。

近日，36氪采访了泰瑞数创CEO刘俊伟，详细聊了聊在泰瑞数创的实践中，数字孪生能在哪些场景落地？实现哪些价值？如何实现？发展数字孪生的关键点是什么？

从服务链条来看，数字孪生可以拆解为数据采集、数据建模、数据应用三块。

数据采集

数字孪生的数据采集，是综合利用卫星遥感、航空倾斜摄影测量、激光雷达测量等技术手段，囊括对地表、室内、地下、水下等全物理空间场景的三维数据采集。

在采集硬件方面，主要由传感器和载荷构成。其中传感器负责采集物理世界的各类真实数据，包括高精度倾斜摄影光学传感器、高光谱传感器、激光传感器等。载荷是传感器的“交通工具”，包括无人机、固定翼飞机等。

数据采集环节的技术难点、关键点在于采集传感器，主要体现在2个指标：

• 能在高空作业时具备高精度。

• 单位时间的拍摄采集效率。

这两个指标综合决定了数据采集的质量、效率、成本。

数据建模

采集的大量物理世界的原始数据后，下一步就是利用自动化建模工具进一步加工处理，生成对物理世界真实还原的三维建模。除了对环境的高精度虚拟重建，数字孪生数据更要有效承载各种业务流程。

数据建模可以进一步分为视觉三维建模和语义建模2块。

视觉三维建模较容易理解，即物理世界的三维模型复制。

那语义建模是什么呢？我们知道，AI在视觉里的重要应用是将二维视频、图像数据进行“结构化”，识别出里面的人、物等对象。类比到数字孪生中，就是将“三维模型”进行“结构化”，例如识别出建筑类型、占地面积、层高、窗户数量、道路、桥梁等等。这些数据被解译出来后，可以被检索、分析，从而支持到更广泛的上层应用。

图片来源：上海测绘院和上海航遥公司

三大落地领域：智慧城市、智能工业、自动驾驶

智慧城市、智能工业、自动驾驶，是泰瑞数字孪生目前重点发力的三大领域，尤其是智慧城市，占到目前泰瑞业务的70%。下面详细介绍下这三大领域泰瑞是怎么做的。

智慧城市正在快速发展，我国约95%的副省级以上城市和超过80%的地级城市，逾500座，正在以智慧化建设为目标。数字孪生在智慧城市场景的应用可以分为3块：①公共安全和应急；②市政和能源；③城市规划、国土、住建。

• 公共安全和应急。基础点的是作为城市GIS三维地图应用。更复杂的是基于大量城市数字孪生数据，进行大数据仿真分析，核心价值在于预测和发现风险、提高出警和调度效率。例如预测哪里容易发生人流拥堵，以采取措施预防踩踏事件等。再如根据火灾发生的位置、周围环境、设施、人力等，智能生成灭火、出警应对方案等。

• 市政和能源。客户类型包括水务公司、电网、燃气公司等。主要应用在3方面：①设计阶段，模拟仿真供电、暖气等基础设施的设计方案。②施工阶段，数字孪生模型是重要的参考依据，如知道各个管线在哪里，不会挖断等。③日常运维，很多高危环境等可以基于数字孪生模型指导无人巡检。

• 城市规划、国土、住建。基于高精度数字孪生三维数据、语义数据，借助算法智能规划一套城市建设方案。

官方资料显示，泰瑞迄今已在北京、上海、广州、深圳等全部一线和二三线的数十座城市，采集和生产了近10万平方公里的数字孪生数据。

智能工业场景，数字孪生的核心价值在于，融合空间信息、CAD设计系统、CAE仿真系统，通过模拟物理生产过程和仿真，有效监管生产，模拟生产流程，评估风险和预测未来。泰瑞数创的主要客户类型包括石油、石化、电力等能源类企业以及大型矿山、钢铁、工程机械、物流运输等生产型企业。

自动驾驶场景，城区级或城市级的数字孪生数据可作为高精度地图，即自动驾驶车辆的基础环境数据支撑。客户包括整车厂、自动驾驶设备厂商和整合方案商等。

具体应用是，一方面可以为客户提供自动驾驶模拟仿真系统的解决方案，毕竟真实测试场景有限且成本高，可以先通过虚拟仿真系统验证传感器性能、算法的可靠性等。另一方面，可以在真实自动驾驶环境中作为地图数据之一。

行业三大关键点：技术、资本、政策

数字孪生目前还处于早期发展阶段，有哪些关键因素会直接影响到行业发展呢？

泰瑞数创CEO刘俊伟告诉36氪核心有三点：技术、资本、政策。

1、技术方面，数字孪生产业的技术链条非常长，从上游的各类高精度传感器，到视觉三维建模、语义解析建模，再到与具体行业内的已有系统的融合、落地等，技术都会很大影响到能否落地，以及落地效果等。

除了自主研发，泰瑞也通过产业链合作以及收购整合方式完善技术能力。例如泰瑞收购了上海航遥，一家遥感测绘仪器研发领域的甲级测绘航空摄影资质企业，帮助泰瑞实现城市级、精度可达2cm的数据采集。

2、资本方面，涉及到核心技术的持续研发、建立海量城市级高精度数据库、以及产业链整合等，需要大量资金支持。泰瑞数创已完成A轮、B轮融资，今年将开启数亿元规模的C轮融资。

3、政策方面，国家对于三维地图互联网发布，制定了一系列数据使用的限制与保密政策，比如，只能通过互联网发布六平方公里以内面积的三维地图数据，这些数据保密政策制定时间比较久远，目前适当的开放政策，可以有效刺激公共服务等数字孪生应用场景的发展。

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