隨著我國城鎮(zhèn)化水平的不斷提高,城市基礎設施的建設也日新月異?;衲円粤钊梭@嘆的速度,改造著中國城市的面貌,也令很多國人分外自豪。
但縱觀全球,這種大規(guī)模的基礎設施建設并非僅有,美國、日本、歐洲在經濟高速發(fā)展階段,也都經歷了類似的階段。
?時過境遷,當經濟降速、債務劇增、國家財力捉襟見肘之際,這些國家的城市基礎設施卻同時開始老化。美國與日本電網的規(guī)?;k娛鹿暑l發(fā),意大利與日本的橋梁隧道大多臨近設計期限,對經濟發(fā)展與社會運行造成了重大隱患。而中國也將在可預見的將來,面對城市基礎設施老化的困境。
?值得慶幸的是,通過感知、分析、仿真等技術的綜合運用,中國的各級基礎設施可以在健康階段就提前做好準備,預知擴容更新,提高風險防控,延長使用壽命。這個準備工作,其核心就是構建各級基礎設施的數字孿生體(Digital Twin)。
但是,城市的構成實在過于復雜,宏觀層面,需要關注國土、水體、植被等基礎資源,以及電網、水務、燃氣、熱力、通信等基礎設施;微觀層面,重點園區(qū)/街區(qū)/廠區(qū)、重點建筑,都各有其需關注之處。若無一套統一的城市數字孿生體標準,各類IT系統必將陷入各自為戰(zhàn)的不利局面。
?作為國內較早探索城市數字孿生領域的企業(yè),祝融科技參照CityGML虛擬三維城市模型數據交換與存儲標準,提出了城市數字孿生體LOD分層模型意見稿。
?祝融科技將城市數字孿生體分為7層。
?LOD0 - 城市級。本層次重點關注城市基礎資源,包括2.5D地形、以屋頂邊緣多邊形所表示的建筑、行政規(guī)劃、水體分布、礦產分布、植被分布等。
LOD1 -?城市級。本層次重點關注城市級基礎設施,包括2.5D地形、以棱柱體和水平屋頂所表示的建筑、交通路橋分布及交通流量、電力設施/水務設施/成品油設施/燃氣設施/熱力設施/通信設施/管廊設施分布及運行狀態(tài)等。
LOD2 -?城區(qū)級。本層次重點關注城區(qū)級基礎設施,包括3D地形、以可區(qū)分的屋頂結構及外立面所表示的建筑、前述基礎設施城區(qū)級分布及運行狀態(tài)。
LOD3 -?園區(qū)/街區(qū)/廠區(qū)級。本層次重點關注園區(qū)/街區(qū)/廠區(qū)級基礎設施,包括3D地形、以細節(jié)的屋頂結構及墻體門窗結構所表示的建筑、前述基礎設施園區(qū)/街區(qū)/廠區(qū)級分布及運行狀態(tài)。
LOD4 -?建筑級。本層次重點關注建筑內部結構,包括分層、房間格局及功能定位。
LOD5 -?建筑級。本層次重點關注建筑內各通用子系統及行業(yè)專用子系統的設備及管道點位、外觀及核心設備構造、運行狀態(tài)。通用子系統包括電力、照明、消防、安防、供水、空調/暖通、燃氣、電梯、停車場等;行業(yè)專用子系統則范圍廣泛,由該建筑的服務職能決定。
LOD6 -?建筑級。本層次重點關注建筑內人員分布、運維管理組織架構、工作流程、SOP規(guī)范等。
?其中,LOD0~LOD4,與CityGML標準中關于虛擬三維城市的定義要求保持一致,并在其基礎上進行擴展。LOD5~LOD6,則為商業(yè)樓宇、交通樞紐、文體場館、供水廠站、學校醫(yī)院等建筑級數字孿生體提供精細化描述的依據。
?祝融科技提出的城市數字孿生體LOD分層模型意見稿,涵蓋了從宏觀到微觀的城市基礎設施的描述思路,可作為構建城市級數字孿生體的參考模型。祝融科技也將會與各行業(yè)專家機構合作,不斷完善此模型,為城市數字孿生體的發(fā)展奠定基礎。