什么是数字孪生,为什么数字孪生在基础设施项目中很重要?
托马斯·科尔曼(Thomas Coleman):数字孪生是资产的虚拟副本,在资产运行过程中结合了相关的实时数据。它提供了先前孤立信息的身临其境的集成可视化效果,并允许使用现代数字分析技术(例如基于条件的监视和预测分析)来计划基础设施的持续运行。例如,在2015年,WSP推进了芝加哥数字孪生的第一阶段,以支持O'Hare高速铁路项目。这个阶段可以分析3D模型中的多条铁路路线,从而更好地理解和优化影响通往奥黑尔国际机场的快速铁路路线的因素。
无论是对于整个城市,桥梁,高速公路,建筑物,建筑物众多的场所还是机场,数字孪生模型都可以在资产的整个生命周期中提供明智的决策。应用数字孪生的最终愿景是创建一个互连的数字孪生系统,用于城市,区域或国家内的基础设施,例如英国所设想的那样。
数字孪生如何推进BIM?
托马斯·科尔曼(Thomas Coleman):BIM是基于3D建模的流程,用于计划,设计,构建和管理基础设施。BIM和数字孪生都可以用来促进协作工作环境,以便项目团队和主要利益相关者可以从一个公共知识库中直观地看到大量项目数据;两者都有助于项目开发的各个方面。但是,BIM并非为实时操作响应而设计,这是数字孪生的显着特征。这样,数字孪生将成为BIM的下一步发展。
可以使用来自多个来源的大数据不断更新用于基础设施的数字孪生,从而可以改进假设场景的测试,分析多个系统的相互依赖性以及模拟风险和脆弱性,所有这些都有助于开发资产的弹性。
哪些工具支持数字孪生的数据收集?
托马斯·科尔曼(Thomas Coleman):卫星,飞机,无人机,传感器和机器人设备是一些地理空间工具,现在可以提供超出人类能力的经济高效,自动化和连续的数据收集。通常,数字孪生开始时是基础设施资产的静态3D BIM模型。带有光检测和测距(LiDAR)的无人机可用于生成点云3D模型并加速4D数字孪生模型的开发,以应用时间维度,沉浸式可视化和机器学习分析。
潜在用途正在扩大。Covid-19危机引起人们对数字孪生的关注,因为数字孪生是模拟人员在建筑物,公交车站和其他公共场所中移动的一种手段,并能够对情景健康风险进行更深入的分析,因此强调了数字孪生是基础设施规划和设计必不可少的工具。
数字孪生会带来超越基础设施发展的收益吗?
托马斯·科尔曼(Thomas Coleman):我们在数字孪生实施方面的全球项目经验表明,通过地理空间技术,大数据,3D建模和云计算提高的数据可用性可以带来生产力的提高和成本的节省。这些收益来自对流程和资产性能的分析,问题的识别以及在基础设施项目的生命周期中将人工智能应用于预测分析中。
大数据收集和物联网的简便性和成本效益确实增加了对良好管理数据的需求,以最大化流入数字孪生的数据价值。
之前您提到过,数字双胞胎为决策提供了综合的视角。这些决定如何帮助实现社区的可持续成果?
托马斯·科尔曼(Thomas Coleman):通过将基础设施视为生态系统或相互联系,相互依存的复杂系统,参与项目计划,设计和实施的人员可以考虑多种因素如何不仅影响基础设施资产还影响环境以及所有每个社区的人们。然后,主要利益相关者可以分享他们的建议,并为基础设施资产的设计,建造和运营制定最佳决策,并为社会带来持久的利益。