本文来自微信公众号“CPS中安网”，作者/罗超。
走过近四十年的中国安防产业，我们敬佩于安企受着行业开垦期长年累月的寂寞，也欣喜于转型之路上的新鲜血液们酣畅淋漓地你追我赶。
伴随人类从笃悠悠的农耕文明进入急吼吼的工业社会，与城市相关联的一切科技，都是商业开拓所执着的创新精神与战略落地的不谋而合。
在多年前关于未来之城的大胆猜想中，曾设想过，在一座物理世界的实体城市之外，是否还可能存在另一座虚拟世界的数字城市？二者一体同胞，虚实相生，如影随形，同生共长。
这就是数字孪生与数字城市故事的开始，短短数年，数字孪生从一个技术概念，演变成一种新转型路径、新变革动力。
数字孪生城市正在成为智慧城市的升级版和必选项。它赋予实体城市新的互联网基因——通过信息技术的深度应用，给城市一个数字克隆体，使不可见的城市隐形秩序显性化，城市肌体每个毛细血管的一举一动尽在掌握中。
01.
从“盲人摸象”到“智”序井然
数字孪生应运而生
何谓数字孪生，之于一座城，它的存在意义在哪？数字孪生从技术方面看，其实是指最大限度地使用物理模型、运行历史、传感器更新等信息数据，集成多学科、多尺度、多概率、多物理量的仿真过程，实现虚拟空间的映射，以反映出相应实体的整个生命周期过程。
在城市中，数字孪生可以构建一个城市的数字孪生版本，它能够对城市进行全域识别、实时分析和状态感知，从通过城市的监控、模拟以及控制，来解决城市管理、规划、服务等问题。
数字城市出现短短数年，一直不温不火，其概念与落地之间的距离，不是头脑一热，说干就干的问题。为此，“规划一张图、建设一张网、治理一盘棋”。
“十四五”规划纲要中明确指出，要迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络强国建设，加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。数字孪生作为数字化技术发展的高级阶段，成为推动城市治理数字化转型的重要组成部分。
近年来，北京、上海、广东、浙江等多个省市已经探索数字孪生推动城市治理数字化转型的相关实践。如何更好地依托数字孪生推动城市治理数字化转型，不仅需要在技术上不断突破，而且在提升城市治理能力及治理效果的实现路径方面也亟待探讨和研究。
当前，数字孪生城市已经进入了基础建设期，以数字孪生赋能城市治理的建设内容和建设方向逐渐明晰，但从综合建设情况来看，仍面临着平台搭建、数据利用、场景应用、标准体系、运行体系等方面的困境与问题。
顶层设计与落地实施存在脱节。数字孪生城市的最终目标是实现物理世界全域的精准映射，因此，需要站在城市级视角进行筹划，以全局性的思维主导整个建设过程。
但是，由于一般的信息化项目涉及环节众多、参与主体复杂，因此在具体的实施过程中，往往容易陷入项目的围墙中，难以跳出各个环节站在整体层面对整个项目进行宏观把控，使得项目推进过程中存在需求上下不匹配、重要内容被忽略等情况，从需求分析、功能设计到建设实施、竣工验收、维护运营等环节难以实现精准对接，造成了孤岛林立、烟囱拔起的局面，最终导致建设成果脱离规划内容，与愿景蓝图中的设想效果相去甚远。
建设主体多元造成系统难以互利互通。各类智能设施、物联感知设备是数字孪生城市建设的重要基础，是连接物理世界和数字世界的重要桥梁，但由于涉及的行业主体众多，供应商数量庞大，厂商出于对自身利益的考虑以及受应用场景特征要求的影响，将不可避免地造成各种设备设施产品类型繁杂、系统互利互通难度大、数据类型多，在推进数字孪生城市建设的过程中，既需要对各方提供的多源异构数据进行统一治理和动态融合，也需要对不同行业知识进行语义分析并完成高效匹配，这对于存在海量数据治理和交互需求的数字孪生城市而言，无疑是一项巨大的挑战。
赋能城市治理高价值应用场景尚未实现。应用场景是数字孪生城市建设价值的直接体现，是用户感受数字孪生城市建设成果的直接触点。
目前，很多城市都在加快数字孪生应用场景的探索，但尚未形成具备全局性谋划、面向长远发展考量的应用场景体系，还未涌现出彰显时代特征、与治理问题紧密结合的高价值应用场景，数字孪生应用场景的主要工作仍是针对静态实体的建模渲染，还没有充分发挥数字孪生技术的虚实互动、智能操控、科学决策等特点优势。
此外，由于建设主体的特性影响，场景的开发仍由供给侧进行主导，尚未实现需求导向下的数字孪生场景设计规划，导致应用黏性不高，价值辐射范围有限。
02.
无限场景共生共鸣
数字孪生智理的“道法术”
数字孪生，无限场景，而城市中的科技创新，都是在慢与快之间，走出适合市场的新动能。一座城，在数字孪生下，很多增长逻辑和成长方式完全变化了，不受限于任何一个场景，不用任何一个空间的概念，所以很多科技落地就成了无限场景，举个例子说明这种底层逻辑。
上海南京路的无限风光引流无数，尤其在节假日时期，治理真难。通过数字孪生建设后，智能感知应用，大楼客流情况如何、门前是否有共享单车乱停放、楼内水电管道运行是否正常……整幢大楼的生命体征，都能通过这一系统得以实时反映。
看上去这栋老建筑和百年前一样，厚重宁静，可是在数字世界里，建筑已是另一副模样。选取南京大楼作为城市数字治理最小管理单元进行试点，融合云、大数据、人工智能、边缘计算、5G等多种先进技术，共同打造了1∶1“活”的大楼数字孪生系统。线上线下融合让楼宇真正成为一个智能体。
通过接入外部环境、地下管网等各类数据，楼宇可以活起来，孪生系统可以时刻给大楼的健康程度打分，并输出体检报告。相较于传统的静态城市运行体征，上海城市运行数字体征以实时、鲜活的多维、多源、多态数据为基础，以海量智能算法为支撑。
未来，把这种感知扩展到一条街、一座城。这就是数字孪生孕育出的一条政府与市场主体有机联动的城市数字治理新机制、新模式。当然，这只是冰山一角，要举例之处实在太多，一个城市场景千千万，千行万业于其中，可谓场景无限，无边无界。
所以，一场数字孪生后，是城市的一次技术洗礼，大刀阔斧以“智”之名重构一次。数字孪生，开启用智能体赋予城市生命体智慧的全新实践，对于城市智能如何让城市治理“智”序井然。
当然，要做数字孪生，肯定需要之前的技术铺垫。加强顶层设计与统筹规划，树立全生命周期治理思维，开展全过程咨询谋划。
数字孪生城市作为一项系统性、长期性工程，面临着复杂的技术、管理问题，为了避免因环节脱节导致的建设推进困难、建设成效不满意，需要将全生命周期的治理思维纳入整个建设过程中，以全过程的咨询管理作为重要抓手，解决项目建设的碎片化问题，为整个项目推进提供综合性、一体化的支撑。
打造数字孪生城市治理整体解决方案。面对需求庞大、高度复杂的城市治理问题，要实现以数字孪生城市赋能城市治理效能提升，必须依靠一个发展强劲的产业生态，为数字孪生的可持续迭代演进、城市治理能力的不断升级提供不竭的技术支撑、创新支持。数字孪生城市的建设需要物联感知操控、全要素数字化表达、可视化呈现、数据融合供给、空间分析计算、模拟仿真推演、虚实融合互动、自学习自优化等能力加持。有些城市的数字孪生体，致力于建设“眼、脑、手、脉”齐备、“感、传、知、用”协同、具有深度学习能力的一体化智能协同系统。
“孪生体”中有一指挥中心，如同人体“大脑”将智慧城市运行管理当做“一盘棋”来盘活；数字底座、智能中枢获取类似于人体四肢在云边端自由流动的软件、数据感知和AI算法；而智能连接如人体经脉般的万物互联与无缝覆盖，实现智能联接至中枢大脑，从而让各种智慧应用协同、数据协同、组织协同。
如此一体成型，让城市治理，“智”序井然的数字孪生才意义非凡，也能落到实处，而非之前的“盲人摸象”。在当下探索通过AI赋能城市治理的现代化实现，比如说智能发现、智能处理、智能评价等，在城市的市到区再到街道社区的多层级智能精细化管理。要做到如此，联合生态来构建，赋能整个城市的全数字化。
03.
数字孪生，一切刚刚好
一切才刚刚开始，也刚刚好，不早也不晚，生逢其时。如此一说，因为只有当变革和创新被城市认可与接受，当一切一切皆可编程，万物均可互联，把不可能变成可能的种种全新场景，不断颠覆传统认知。数字孪生城市的出现，才可以刷新人们对未来城市的想象。要不然，空中楼阁，依然是猜想与假设，如上帝视角一般，数字世界里窥见现实世界任何角落的一举一动。
科技创新，大胆设想与小心求证。热火朝天与方兴未艾的数字孪生建设现场，还有一个与之平行的虚拟“云上城市”与之同步而行，在城市治理中大量计算、自动感知、并行训练、自我优化、交付即用，快速构建，城市中“智理”的每一远方与每一角落，共生共鸣。
