دوقلوهای دیجیتال اکنون برای حمایت از حکمرانی شهری به طور محکم ایجاد شده اند. ایالت-شهر سنگاپور در حال کار بر روی یک دوقلوی دیجیتالی از کل کشور خود است. در سال 2011، اداره زمین سنگاپور (SLA) شروع به توسعه نقشه های سه بعدی این کشور کرد.
GPS Lands Singapore که خدمات تولید محتوا را برای دوقلوهای دیجیتال ارائه می دهد، با پیشنهادی برای کار بر روی یک دوقلو دیجیتال از کل کشور به SLA نزدیک شد: «دوقلو دیجیتال تمام سنگاپور را در این کشور نشان می دهد. نمایش سه بعدی بسیار دقیقبرای کمک به مدیریت دارایی و تصمیم گیری، از جمله مدیریت دقیق درختان و مناطق سبز“
با توجه به وسعت محدود کشور، مناطق شهری ارزشمند هستند و به همین دلیل بسیاری از شبکه های زیرساختی و دارایی ها به زیر زمین منتقل شده اند. به همین دلیل، “SLA اکنون در حال کار بر روی مرحله بعدی پروژه، دوقلوی دیجیتال زیرزمینی ملی سنگاپور است.” مزایای چنین نمایش دیجیتالی به بهبود ایمنی و به حداقل رساندن وقفه های خدماتی هنگام نگهداری، تعمیر یا ساخت دارایی های زیرزمینی گسترش می یابد.
در همین حال، Virtual Singapore «یک کپی دیجیتال سه بعدی از سنگاپور است که بر اساس داده های پویا توپوگرافی و همچنین بلادرنگ ساخته شده است. این پلتفرم معتبر کشور خواهد بود که می توان از آن استفاده کرد شبیه سازی و تست مجازی راهکارهای جدید شهرسازی چالش ها و مسائل.”
بنیاد ملی تحقیقات کشور، سرزمین سنگاپور و آژانس فناوری دولتی در این تلاش شریک هستند. سنگاپور مجازی یک عنصر کلیدی برای کار دولت سنگاپور در پروژه ملت هوشمند خود خواهد بود. ملت باهوش ابتکار کشور برای ایجاد یک دولت، اقتصاد و جامعه دیجیتال است.
سنگاپور در تلاش های خود تنها نیست. در سال 2020، محققان مرکز محاسبات با عملکرد بالا در اشتوتگارت، HLRS، از دانشگاه اشتوتگارت، آلمان، شروع به همکاری با همکاران انجمن Fraunhofer برای توسعه یک دوقلوی دیجیتال از شهر هرنبرگ آلمان کرد. محققان می خواهند پویایی شهری و تعاملات با با هدف بهبود برنامه ریزی و طراحی شهری.
محققان HLRS می‌افزایند: «نمایش‌های بصری می‌توانند به سرعت و به طور مستقیم الگوها را در داده‌های شبیه‌سازی آشکار کنند و درک نحوه نمایش آنها را تسهیل کنند. پدیده هایی که دیدن آنها در دنیای فیزیکی غیرممکن است” محققان به دنبال ابزارهای پشتیبانی برای علوم زمین و جو، از جمله برنامه ریزی آمادگی در برابر بلایای طبیعی هستند.
شهر اشتوتگارت در آلمان با Hexagon و Fujitsu شریک شده است ایجاد یک دوقلوی دیجیتالی از شهر. ینس شوماخر، رئیس بخش فناوری اطلاعات در دفتر مهندسی عمران اشتوتگارت، مزایای این پروژه را اینگونه بیان می کند: «پروژه دوقلوی دیجیتال شهری اشتوتگارت، حجم عظیمی از داده های تحرک و محیطی و همچنین اینترنت اشیا را به دفتر ما ارائه می کند. [internet of things] پلتفرم تحلیلی Hexagon و Fujitsu ما را قادر می سازد از این داده ها برای اتخاذ تصمیمات هوشمندانه تر به نفع شهرمان استفاده کنیم“
تلاش برای ایجاد دوقلوهای دیجیتالی محیط های شهری
بسیاری از شهرها برای حمایت از نیازهای مدیریت شهری خود دوقلوهای دیجیتالی را در نظر می گیرند. بارسلونا، اسپانیا، از ابررایانه MareNostrum استفاده می کند برای پردازش داده های شهری برای فرآیندهای برنامه ریزی شهری. این شهر اسپانیایی با شهر بولونیا ایتالیا برای همکاری دوقلوی دیجیتالی برای هر دو شهر قرارداد دارد، زیرا هر دو شهر قصد دارند “در زمینه پیشرو شدن در زمینه مدیریت دیجیتال شهر“.
در انگلستان، هاب دوگانه دیجیتال هدف آن استفاده از دوقلوهای دیجیتالی است که شرکت‌ها و سازمان‌ها در سراسر کشور در حال ساختن هستند. این برنامه بلوک های ساختمانی را ایجاد می کند تا به دوقلوهای جدا شده در حال حاضر اجازه دهد تا به هم متصل شوند و اکوسیستمی از دوقلوهای دیجیتالی به هم پیوسته را تشکیل دهند.
دانشگاه کمبریج میزبان این تلاش پس از پایان آن است مرکز بریتانیای دیجیتالی ساخته شده مشارکت با وزارت بازرگانی، انرژی و استراتژی صنعتی. این مشارکت بررسی کرد که چگونه رویکردهای دیجیتال می توانند از ساخت و ساز و توسعه زیرساخت پشتیبانی و بهبود بخشند.
توسعه دهندگان نسخه ی نمایشی را برای محل تخیلی شهر سانفورد ایجاد کردند. آنها این پلتفرم را با داده های مربوط به انرژی، آب و شبکه های مخابراتی پر کردند تأثیری را که آب و هوای شدید می تواند ایجاد کند را نشان دهد.
جای تعجب نیست که دوقلوهای دیجیتال کاربرد خاصی در کشورهای شمال اروپا پیدا می کنند. فنلاند قصد دارد تا سال 2035 به کشوری بدون کربن تبدیل شود و تا سال 2050 زباله ها را به طور کامل بازیافت کند. مبادلات بین رویکردها قابل تجسم است.
در گوتنبرگ، سوئد، مرکز شهر دوقلو دیجیتال در حال کار بر روی بسیاری از قطعات پازل است که دوقلوهای دیجیتالی آینده محیط شهری را قدرتمندتر می کند. به عنوان مثال، یک پروژه به روش هایی می پردازد که از طریق آنها می توان بر حرکت افراد تأثیر گذاشت تا تأثیری که حرکت های مختلف جمعیت بر محیط شهری و فعالیت های تجاری خواهد داشت را درک کند.
در ایالات متحده پروژه هایی وجود دارد چاتانوگاتنسی؛ لاس وگاسنوادا؛ نیویورک، نیویورک؛ اورلاندو، فلوریدا؛ و ققنوسآریزونا در حال کار بر روی نسخه های دوقلوهای دیجیتالی خود برای طیف وسیعی از اهداف است.
در استرالیا، توسعه دهندگان در حال ایجاد دوقلوهای دیجیتالی برای کل ایالت ها هستند. ویکتوریا – شامل شهر ملبورن – نیو ساوت ولزو کوئینزلند تصاویر دیجیتالی از مناطق خود را توسعه دهند. این شهر آدلاید در استرالیای جنوبی و کانبرا در قلمرو پایتخت استرالیا نیز روی دوقلوهای دیجیتال کار می کنند.
دیجیتالی کردن توابع برای شهرهای هوشمند
دوقلوهای دیجیتال فرصت های تجاری را برای توسعه دهندگان و تامین کنندگان و همچنین شرکا و کاربران باز می کنند. دامنه اطلاعات در نظر گرفته شده برای تجسم عملا نامحدود است.
در گوگل آزمایشگاه های پیاده رو راه حل هایی را ارائه می دهد که از برنامه ریزان و توسعه دهندگان شهری حمایت می کند. Delve یک ابزار طراحی بصری است که به تیم های املاک و مستغلات اجازه می دهد تا در پروژه ها همکاری کنند و Mesa یک پلت فرم مدیریت انرژی ساختمان است.
آزمایشگاه سایبان درختی بخشی از Google است Environmental Insights Explorer پلتفرمی که هدف آن کمک به شهرها برای مقابله با آلودگی هوا و تغییرات آب و هوایی است. Environmental Insights Explorer (EIE) ابزاری برای کمک به شهرها و مناطق در اندازه گیری منابع انتشار، انجام تجزیه و تحلیل و شناسایی استراتژی هایی برای کاهش انتشار است.
محققان دانشگاه استنفورد بوده اند استفاده از تصاویر ماهواره ای و الگوریتم های پیشرفته برای شناسایی مناطق در معرض خطر آتش سوزی. محققان از تصاویر سطح زمین از ماهواره‌های آژانس فضایی اروپا و داده‌های محتوای آب برگ‌های خدمات جنگلی ایالات متحده استفاده کردند. سپس این مدل می‌تواند تصاویر را به داده‌ها پیوند دهد تا در مورد سطوح خطر مناطق جنگلی برای فصول آتش‌سوزی آینده پیش‌بینی کند.
در برزیل، محققان دانشگاه پرنامبوکو از یک الگوریتم یادگیری ماشینی برای ترکیب نقشه‌های تاریخی رسیف، برزیل، به تصاویر بصری شبیه تصاویر ماهواره‌ای مدرن استفاده کردند. این رویکرد می تواند بینشی در مورد استفاده از زمین در محیط های شهری در طول زمان ارائه دهد.
ویژگی های سازمان زمین شناسی بریتانیا پروژه کوه یخ برای تکمیل اطلاعات در مورد ویژگی‌های شهری زیرزمینی و فعال کردن رویکردهای مؤثرتر برای مدیریت فضاهای زیرزمینی “برای کمک به افزایش دوام زمین برای توسعه و کاهش ریسک سرمایه‌گذاری آینده از طریق مدیریت بهتر داده‌های زیرزمینی”.
خدمات شهری رودخانه تامز نیوجرسی از یک پلت فرم تجسم توسعه یافته توسط ارائه دهنده نرم افزار واقعیت ترکیبی Meemim. مقامات شهری و کارگران ساختمانی می‌توانند از این پلتفرم در ترکیب با هدست هولولنز مایکروسافت برای برجسته کردن لوله‌ها، مجراها و سایر بخش‌های زیرساخت زیرزمینی زیرزمینی در یک محیط واقعیت افزوده استفاده کنند.
برنامه های کاربردی برای مدیریت هوشمند در حال افزایش است
سازمان‌های دولتی همچنین به دنبال طیف وسیعی از موارد استفاده هستند که تقریباً همه جنبه‌های زندگی شهری را پوشش می‌دهد. حمل و نقل برای لندن (TfL) مسئول اکثر شبکه حمل و نقل لندن، انگلستان، از جمله مترو، سیستم متروی لندن است. TfL روی الف کار می کند دوقلو دیجیتال برای نظارت بر مسیرهای زیرزمینی و تونل ها و برای جمع آوری اطلاعات در مورد انتشار کربن، گرما و سر و صدا.
سئول در کره جنوبی و شانگهای در چین در حال توسعه دوقلوهای مجازی کامل برای مدیریت ترافیک و تدارکات برای مدیریت موثرتر و کارآمدتر خدمات شهری هستند.
تیمی از محققان از ETH زوریخ، اتحاد تحقیقات و فناوری سنگاپور-MIT، دانشگاه ملی سنگاپور، دانشگاه فنی مونیخ و دیگران توسعه یک دوقلو آب و هوایی – Digital Urban Climate Twin – برای کشف پایداری و دوام. هدف آن خواهد بود حل مشکلات گرمایش شهری در دولت شهر
در چین، رودخانه Huangpu در شانگهای، بنادر، فرودگاه ها، بنادر و سایت های ساخت و ساز شامل دوقلوی دیجیتالی سیستم حمل و نقل شهر.
چالش های قابلیت همکاری و مسائل امنیتی وجود دارد
همانطور که آنها تکامل می یابند، قابلیت همکاری بین دوقلوهای دیجیتالی که در ابتدا از هم جدا شده اند به یک جنبه حیاتی برای ایجاد سیستم هایی تبدیل می شود که در آن کل بیشتر از مجموع اجزای آن باشد – قابلیت همکاری نیز چالشی خواهد بود که به ملاحظات قضایی اولیه نیاز دارد. تولید، آب و برق، حمل و نقل، تدارکات، مدیریت شهری و بسیاری از صنایع دیگر دوقلوهای دیجیتالی را برای نیازهای مربوطه ایجاد خواهند کرد.
گسترش چنین دوقلوهای دیجیتالی در زنجیره تامین یا انواع زیرساخت ها (به عنوان مثال، آب، گاز، ارتباطات) نیاز به برنامه ریزی دقیق دارد. ایجاد چنین قابلیت همکاری دوقلوهای دیجیتالی متفاوت یک مشکل خواهد بود، اما نگرانی های دیگری نیز وجود دارد.
از یک سو، به اشتراک گذاری رویکردهای همزیستی و کل نگر را برای چالش های تجاری و اجتماعی امکان پذیر می کند. از سوی دیگر، امنیت داده ها و مالکیت معنوی نیاز به مدیریت پیچیده دسترسی به اطلاعات و ارائه داده ها دارد.
مارتین شویرن نویسنده داده های کوچک، اختلالات بزرگ: نحوه تشخیص سیگنال های تغییر و مدیریت عدم قطعیتآقای (ISBN 9781632651921). او همچنین مشاور ارشد پیش‌بینی استراتژیک در Business Finland است و به استارت‌آپ‌ها و شرکت‌های مستقر کمک می‌کند تا جایگاه خود را در بازار فردا پیدا کنند.
