实时数字孪生不是一个简单的复制游戏

今天谈起数字孪生，可能比较容易让人理解的是TOCC大屏？

今天行业对数字孪生的理解还没有完全到位。交通行业过去几年对数字孪生是有误解的，各地TOCC大屏（交通运行监测指挥中心）的应用，其实是数据可视化。只做可视化不叫数字孪生，可视化只是数字孪生中间一个小的子项。今天腾讯重点投入的是“实时数字孪生”技术，针对交通、工业等领域特殊需求，孪生场景一定要更逼真、更鲜活、更容易被理解、更直观展示物理世界的运行，“实时”和“可计算”，是我们投入实时孪生技术的最根本出发点。腾讯智慧交通实时孪生系统例如在交通领域，要解决一些复杂疑难问题，必须要用到实时孪生技术。比如高速或普通公路的隧道要实现闭环管控（或者叫主动管控），过去我们仅仅依靠一些摄像头或者烟雾传感器做断面的检测，现在我们可以用实时数字孪生技术把整个道路环境实时表现出来，这个信息是给机器看的，用于公路和隧道交通事件的自动驾驶监测，做到无死角的覆盖，同时我们也可以把其中的一些信息渲染到TOCC大屏上给人看，让管理者更直观接收到信息。我们这条技术路线正在进行推广，包括地铁、机场、高速、港口、城市枢纽等众多交通场景。腾讯为什么强调“实时孪生”？这里讲一下我们对于实时孪生的理解和定义，主要还是基于模拟仿真、AI、云计算的经验积累，结合感知、计算、建模等信息，把物理空间数字化变成一个可计算的数字空间。可计算是非常重要的，只有把物理世界变成一个模型化、单体化，包括数据，形成一个数据流，这才是可计算的空间。在这个可计算的空间里面，我们可以对它进行物理空间的描述、诊断、预测、决策，最终实现闭环的控制，虚拟世界能够干预或者改造物理世界，进而实现物理空间与数字空间的交互融合。这种交互融合和控制在更多的应用场合里面是需要实时互动的，所以我们就叫它“实时孪生”。数据是基础，数据来自于通过传感器把物理世界数字化。模型是核心，数据传递到模型，模型再进行机理、仿真推演，甚至可以进行全生命周期的维护和预测。服务才是重点，采集数据也好，建立模型也好，最终还是为了服务，所以我们更强调的是场景，通过孪生的这些技术进行服务，包括智能分析、模拟预测等，这都是我们的核心重点。

实时数字孪生闭环流程

“实时数字孪生”融合了哪些先进技术？

腾讯的实时数字孪生主要还是以模拟仿真、AI、云计算为主，把物理世界和现实世界更好的关联起来，构建数字空间并对其进行精准描述。这需要借助的技术包含IoT、多元数据融合、5G云化核心网、4G&5G混合应用、公有云/私有云渲染、轨迹优化算法、高质量游戏技术、模拟仿真技术等，同时还可以借助腾讯位置大数据等能力实现信息的互通，更好地去推演和预判，从而更好地为管理者提供决策依据。

具备“实时可计算”的数字孪生技术在应用上有什么具体优势？

腾讯基于交通流还原的实时数字孪生，可以做到100毫秒低延时（相当于人类眨眼的速度）。

特别是针对交通领域，我们认为“实时可计算”的重要性体现在几个方面，一要实时感知，发现事故，比如夜间大雨大雾天气及时通过感知设备发现道路危险隐患，或者在事故发生的第一时间掌握信息；二要通过可计算的模型，快速形成决策，针对事故情况及时响应同等级别的应急措施；三要有服务触点快速触达用户，以隧道火灾为例，感知到事故以后快速仿真推演出更合理的管控措施，一方面通过情报板、路侧设备及时管控上游车辆；另外一方面及时通过手机等方式推送到周围相关的人，以及相应救援的队伍等。对于交通安全事故处置来说，时间就是生命。

路测全天候感知与实时数字孪生

以交通场景为例，腾讯怎么做到“实时”、“可计算”？

实时数字孪生要做到精准表达，首先我们要精准感知处理，将多源数据形成一体，基于腾讯的高精度地图数据，再将各个单体的数据连接在一起，形成连贯的空间；第二步是建模分析，主要以机理模型和数据驱动模型这两种方法来进行；第三步是计算分析，为现实世界的优化提供决策依据；最后是精准服务，包括对物理世界的精细管控和对人的精心服务。

以四川省为例，汛期暴雨频繁，盆地秋冬季大雾天气多发，2021年四川省平均雾日数为41.0天，交通运输不利天气日数（大雾与暴雨天数）为50～80天，渠县最多达175天。腾讯与蜀道集团正在试点应用的数字孪生方案，通过V2X车路协同的方式，基于毫米波雷达感知的数据和实时渲染技术，把周边车辆的动态和位置信息实时推送到驾驶者手机或车机上，在视线受阻的雨雾天气，起到重要的交通安全防范作用。而且在这样的极端天气环境下，毫米波雷达的感知能力，是摄像头无法实现的，且毫米波雷达可靠性更高，维护成本更低，同时实现了车牌、人脸等个体数据的隐私保护问题。

车内移动端预警及引导

实时孪生的本源是什么？这个本源在实体产业数字化升级过程中起到怎样的作用？

实时孪生的背后其实是一套数据驱动的思想，这也是它的本源，实体产业的升级，要立足于实现跟信息化时代完全不同的能力，那就是数据驱动的能力。如果不能实现由过去的依赖固化流程的信息管理，演进到依靠数据驱动来实现业务流程的敏捷迭代，这种数字化转型是不能成功的。今天的数字化转型必须建立在一个全新的数字化底座上面，实时孪生的能力将在这个底座上面发挥作用，再结合腾讯面向工业互联网的OS系统，企业就能够把它真正的底层能力和已经建成的若干IT系统的数据统一的纳管起来。实现不同系统设备和数据纳入管理之后，我们才可以很好地构建一个孪生系统出来。然后我们就可以通过更好的开发工具来提供低代码的业务编排能力，低代码的策略引擎，便于企业更容易的更低成本的调整和优化业务流程。

智慧轨交系统

比如当去年郑州地铁水灾发生以后，各地地铁集团都对防汛能力更加重视。广州地铁新建一个防洪抗汛的模块，过去可能需要投几千万和花六个月以上的时间，今天在数字化底座上只需要花两周就可以实现全面的部署。所以这是一个根本性的改变。数字化底座建成以后，实时数字孪生能力建起来以后，业务的进化会生生不息，哪怕流程彻底颠覆，这个底座还是可以用的，而且这个底座还可以持续地扩充、扩容。比如，如今整个广东的政务服务跑在粤省事上，上面有粤康码、粤核酸等等，功能越来越多，但它越来越稳定，越来越可靠，效率越来越高，就是因为背后的基础设施每时每刻都在向前演进，慢慢它就生生不息了。因此，数字化的建设必须是系统性的，立足于真正的有效的数字化转型的顶层设计，才能做到比信息化投入更小，但实现更高的收益。数字孪生具有广泛的行业应用价值，腾讯都是通过自身满足这些需求吗？对于更多更广泛的行业，腾讯致力于孪生基础设施的搭建，对于更上层的应用开发，我们需要与合作伙伴来共建。为此，腾讯也构建了实时孪生开放平台，让更具备垂直行业know-how积累的人，在平台上构建更多的行业应用。同时，我们会提供一个多用户的协同孪生平台，使得能够支持多用户协同在虚拟世界和物理世界同频去操作，这是两个非常重要的平台。此外，我们也会提供沉浸式的可视化的设备接口，来支持更多的行业，不断地迭代和完善实时孪生的体系架构。实时孪生在应用上，还有哪些挑战要克服？数字技术的演进要靠市场去推动的，同时也需要标准驱动。实现万物互联的状态，需要互通的行业标准。腾讯作为国际电联（ITU）成员，牵头了国家首个智能交通系统数字孪生标准。过去在智能交通领域标准领域，主导权大都是欧美日掌控，我们要做的是争取标准的主导权。目前我们也在梳理腾讯实时孪生的标准体系，在国际和国内都逐步建立完善这样的标准体系，使得标准、技术、产业同时去推动和落地。在通信领域，腾讯一直是互联网企业里排名第一的标准贡献者，我们也会把5G通信标准的体系融入到实时孪生整个技术体系里面来，构建一个比较完整的从感知到触达的孪生体。