文 | 立方知造局 劉錚
編輯 | 小材
“還沒大城市命，就犯大城市病。”
七年前，我在高架地面段遭遇大堵車。1公里的路程要開1個小時。同車同事果斷拋棄了我，留下這句吐槽。
關于“什么是好城市”這個問題，無論是在超一線還是小縣城中生活的人們，可能都會有非常一致的答案：環境優美，功能豐富，沒有早晚高峰的堵車，辦事簡單高效——總之，能讓人生活得舒適且方便。
未來城市將以怎樣的方式運作？答案就藏在你經常聽見的四個字中——“數字孿生”。
每座城市都有虛擬和現實兩種形態，互為鏡像。城市問題最終成為可視的數據問題，輔以數字孿生城市進行治理。
目前來說，數字孿生城市的相關應用在遼闊的中國版圖上只是一個個稀疏的小點，甚至有些只是某座城市中的一個細小環節，但在未來，這些點將串聯成線和面，交織成中國智慧城市的形態。
今天，立方知造局對話京東科技數字城市群城市操作系統負責人莫雄劍，探討以下問題：
1. 數字孿生城市離我們還有多遠？正在以什么方式進入生活？
2. 數字孿生技術，中國還缺什么？我們還需要做什么？
1. 數字孿生城市，距離美好設想還有多遠
數字孿生城市，以及未來終極形態的智慧城市，留給人們磅礴的想象空間：
比如整座城市，包括其中的每個細節，在云端都有一摸一樣的“復制體”，實時展現建筑、車流、人流的動態，甚至對未來一段時間的動態進行推演，讓城市管理者想看哪里點哪里；
城市的政務、醫療、教育等公共事業，變得更加智能和高效，減少人們辦事的煩憂；
而城市內的交通、工業、能源等環節都被打通，能夠統籌管理，甚至每個人都能成為城市治理的參與者。
“終極”的理念需要一步步實現——目前的數字孿生城市距離美好設想還有多遠，是我們要弄清楚的第一個問題。
Q 立方知造局：
智慧城市與數字孿生城市之間有必然的關聯性嗎？數字孿生技術在城市中的運用，都是奔著“全城一張圖”的目標去的嗎？
A 莫雄劍：
智慧城市從概念提出距今已經有十余年的時間，各地政府都已經或正在進行智慧城市的建設。而數字孿生概念雖然提出已久，但數字孿生城市是近幾年才提出的說法。
我認為數字孿生城市是實現“智慧”城市的一種方式，當前智慧城市的建設或多或少也有體現或使用數字孿生的技術。很多城市在進行智慧城市規劃時也開始逐步提出數字孿生城市的建設愿景。
不同地區進行智慧城市建設的側重點不同——比如京東在蕪湖、大同、南通三座城市中進行的智慧城市建設時，使用的數字孿生技術側重點也不一樣：
蕪湖建設的整體方向叫做“城市大腦”，搭建“城市大腦”數字中樞，提供數據、算法、物聯、時空、安全、應用等方面的共性支撐，賦能蕪湖城市運行管理平臺及各領域的數字應用。這就非常貼合人們想象中數字孿生城市“全城一張圖”的理念。
換到大同，在數字孿生技術層面則會更加關注當地的古城做出完整的三維建模和傳感器的接入，為古城建立一套動態且完整的數字孿生城市模型。
在南通，則關注數字孿生技術中數據融合以及空間分析計算能力，為當地危化品產業的存儲、運輸、銷售等環節進行全鏈條跟蹤，同時監測預警異常情況，最終建立監管服務平臺。
除了大型、綜合性的城市外，數字孿生技術還會應用于園區、展會等領域。
Q 立方知造局：
這種分項目、分領域的數字孿生城市業態是怎樣形成的？“全城一張圖”的設想受到怎樣的限制因素？
A 莫雄劍：
智慧城市建設涉及的方面很多，數字孿生提供了一個新的解題思路，還在探索和發展階段。
真正的數字孿生城市不僅僅只是三維仿真，而是物理世界和虛擬世界能夠實時映射、智能分析、決策建議——因此必然依賴基礎設施的完善，比如感知體系的建設，數據的安全融合打通，智能分析計算能力的突破。
當前這些基礎設施較為薄弱，即便是某些一線城市，現在還處于感知體系建設的規劃階段。對于更小一些的城市來說物聯傳感設施的鋪設和規劃就更加薄弱了。
目前，能做到完整的實現數字孿生城市的基本沒有，大同、南通、蕪湖等的都是在做到某個特定領域的閉環場景實現了“數字孿生”。也有城市借助數字孿生技術探索服務于城市管理、市民服務等。
Q 立方知造局：
互聯網企業建設數字孿生城市，有著怎樣的優勢？能摸索出一套通用化的解決方案，應用于其他城市嗎？
A 莫雄劍：
互利網企業的優勢在于“快”，能夠快速響應，快速迭代，快速學習，快速使用最新的技術。
我個人認為數字孿生城市建設不存在完全通用的解決方案，一定是要需要結合當地的實際情況和特色的。
然而，數字孿生城市建設雖然無法完全通用，但存在共性部分——無論是智慧城市還是數字孿生城市，本質上都是數據建設工作。也就是利用各種數據的信息，從感知、存儲、建模、分析再到服務的全流程體系。
京東的城市計算理論體系就是圍繞數據感知、組織、存儲、分析的一套方法論，將具體的業務抽離后是能夠總結出共性的，并且具備通用的能力。
?因此，也許不存在一套完全百分百通用的數字孿生城市的解決方案，去解決所有的問題，但可以再通用公共服務的基礎上，結合當地的實際情況和特色，按需制定。
2. 技術，無法回避的突破與選擇
城市是一個綜合型的復雜系統，而數字孿生城市所依賴的“數字孿生”也是一項復雜的技術，在可視化、工業軟件和云計算等組成數字孿生的核心技術中，我們還需要什么？
另一方面，互聯網企業在數字孿生城市的建設中，優勢分別在哪里？互聯網企業又有哪些需要加強的地方？
立方知造局梳理了四家互聯網企業相關動作：
百度：融合百度的基礎地理數據、時空大數據、高精度地圖，構建真三維數字孿生體。提供定位檢索、路線規劃、軌跡服務、地址解析、空間分析、三維分析等服務。
阿里：2022年7月發布超融合數字孿生平臺，并進入芯片、物聯網、3D建模、圖像處理、高性能數據傳輸和處理等相關技術的研發。
京東：注重時空數據處理、AI平臺體系搭建、應用層的建設運營，重點自研的技術是時空數據引擎和時空智能引擎。
騰訊：著力打造數字孿生城市相關應用，比如建筑行業的騰訊云BIM協同平臺、微瓴智能建造平臺；基于騰訊云的真三維高渲染可視化平臺、數據服務系統等。
注：本圖中的企業遴選標準為：該企業從事與此技術相關的業務；囊括該技術的所有核心企業及其他主要企業
Q 立方知造局：
目前來看，數字孿生城市在技術層面，還有哪些亟待突破的難點？
A 莫雄劍：
需要解決的技術問題比較多，個人認為比較重要的有以下三點：
1 關鍵技術存在卡脖子風險
數字孿生城市依賴的設計軟件、渲染使用的GPU芯片，主流程序運行的操作系統，驅動中間件，傳感器等自主水平不足、與國外存在差距，需依托生態和市場進行培育。
2 數據融通標準缺失
不同傳感器的傳輸協議，不同廠商基礎設施采集數據的格式，BIM模型格式也不統一、數據的處理、存儲等方式，缺乏統一的融通標準和表達，對接機制不健全，導致數據融通困難技術難以突破。
3 協同計算能力不足
數字孿生城市建設需要實現多源數據融合，跨領域數據的協同計算，以及面向應用場景領域的模型建立，目前距離自我學習自優化，輔助城市管理決策的目標還存在較大的差距。
Q 立方知造局：
數字孿生城市在技術上有三端：基礎設施端、信息中樞端、應用服務端。在這三端，未來需要加強哪些方面？
A 莫雄劍：
數字孿生城市是物理世界和虛擬世界的橋梁，需要實現：物理世界到虛擬世界的精準還原、動態數據的實時疊加智能決策建議，利用AI決議指導物理世界決策調度等幾個層面。
在基礎設施端：需要更加關注傳感網絡和感知體系的建設，在技術和成本的綜合考量情況下，實現對城市全域狀態的感知，為數字孿生城市奠定基礎。
在信息中樞端：需要關注數據融合標準與協同計算能力的增強，實現多源數據的融合，并實現大體量、高實時數據的高效查詢、管理、融合計算和智能分析。
在應用服務端：需要從實際應用場景出發，充分考慮不同城市的數據源質量、區域大小和屬性，抓住小切口，實現大突破，真正發揮數字孿生技術的優勢，解決城市中的實際問題。
對于京東來說，在數字孿生城市領域還得加強兩方面：
一是深化核心競爭優勢，以時空數據、云計算等互聯網熟悉的領域為基礎，繼續去深化競爭壁壘；
二是完善生態體系，并不是說數字孿生城市領域需要什么，就什么多做。未來數字孿生城市賽道，肯定不是一家獨大，專業領域的公司所在的主航道與互聯網并非一個體系，也不一定適合互聯網企業。
只有把自身優勢做強，并且與生態結合得更加緊密，才能為城市與合作伙伴提供更開放、更全面、更有競爭力的數字孿生全場景解決方案——如此，自身優勢才是真正被擴大了。