从三个案例看数字化新城建的发展方向（一）

▲从三个案例看数字化新城建的发展方向（一）

城市是一个复杂的生态系统。市民们在城市里面进行工作、学习、娱乐以及其他可能的人类活动。首先城市是一个动态的系统，我们需要建立一个动态数据的模型来承载不断变化的城市数据，同时建立多尺度、多层次、多领域的参考模型。要能够提供鼓励在交通、医疗、生产、能源、环保、教育等等各部门之间合作的服务。

我们还强调整个城市生态系统的整体协调和一致性。实现全体市民共同创造、共同评估、共同管理的城市共同体。确保城市的可持续性、弹性复原力和效率。

首先是实现整个城市的数字化和虚拟化。在充分利用其城市现有数据的基础上，通过卫星，无人机和地面摄影采集城市的地理信息。通过各种传感器构成城市级物联网，来获取城市运行的动态实时数据，基于模型建立城市各类基础设施和建筑的三维几何模型。

其次是基于城市数据实现对城市的洞察，提高城市信息对决策者的透明度。在此基础之上，数字化城市的最终目的是带给市民最佳体验。对于城建规划者来说，如何规划和设计城市的基础设施来提升市民的安全性、移动性、提升城市的医疗健康服务水平、降低碳排放、使城市可持续发展，城市的虚拟孪生能起到决定性的作用。

在《升华洞察》公 众 号前期的内容中，介绍了大量的数字化城市的应用，包括控制城市热岛效应、建筑的日照分析、交通疏导和降低空气污染等等。本文将通过三个最新的虚拟孪生城市的案例，来与大家共同探讨数字化新城建的发展方向。

第1个案例侧重在城市规划方面，介绍日本关西科学城在城市规划中如何利用达索系统的三维体验平台来提升城市规划的水平。第2个案例侧重在可持续发展的话题上，重点介绍法国雷恩都会区，如何借助于达索系统的三维体验平台来打造雷恩的能源双胞胎。第3个案例下沉到具体的城建项目上，来看看印度斋浦尔如何通过数字化城市来解决局部的交通问题。

日本关西科学城，又称为京阪奈科学城。与筑波不同，该科学城跨京都府、大阪府和奈良县。三个地方各有长短，而奈良又明显在经济实力上比不上前两者，三者的结合有结合都市圈中高低收入地区实现协调共同发展的意味。

这个新城还有自己的标志，名为“飞天”，由三条弯曲的线条构成，形状模拟当地的丘陵地形，代表产、官、学三方合作机制。在日本多个学研都市中，跨区域的就只有京阪奈，也是迄今为止世界上最大的科学城。

京阪奈的选址还是比较成功的，据说在建设初期没有动迁一户原居民，这在新城市建设史上可能也比较少见。这也就避免了筑波所面临的原居民的抵触，以及新市民与原居民之间的融合问题。

达索系统从令和元年（2019年）开始就参与了智慧城市项目“Smart Keihanna Project”（智慧京阪奈项目，けいはんなデジタルツイン），为京阪奈科学城打造了城市的“数字孪生”。

这个数字孪生是Smart Keihanna 项目的11 项举措之一，它具有技术先进性、业务效率、实施的连续性以及允许各种业务协作的多功能性。

通过在虚拟空间上创建，将京阪奈街区再现为3D 模型的“数字孪生”，实现全面可视化。作为智慧城市一部分，可以展现实施的各种项目、计划和每个项目的进展，地方政府、相关组织、企业能够集中掌握经营状况、使用状况以及可以获得的效果。

2019年，在第一期项目中，达索系统将智慧京阪奈项目的三个示范实验的数据，对京阪奈的地形和建筑物的3D模型进行了映射和集中可视化。具体来说，就是NTT West进行的最后一公里移动数据，关西电力进行的电线杆悬挂快递箱，以及海蓝智能进行的配备GPS的共享自行车的数据。

项目实施前，各个业务在各个地区的智慧城市项目中各自为政，难以横向协作。而在智慧京阪奈项目中，在解决智慧城市的共性问题上已经迈出了重要的一步。

在第一期项目的成果和经验的基础上，第二期项目在以流动性为核心的项目中，进行防灾、防洪、防风等元素的示范试验。作为一项新尝试，项目组开展洪水等洪水灾害的建模，考虑提供有助于制定该地区的防灾计划的信息，并进行论证。

作为项目组一直在努力进行的与移动相关的业务，项目组计划展示将移动的汽车变成工作空间的移动办公室。项目组还举办了一个研讨会，向当地居民公开在数字孪生中收集的信息，以便居民们进行虚拟体验。

2020年，在智慧京阪奈项目第二期，参与方包括京都府、木津川市、青花町3个地方自治体、23家企业和团体，其中5家在其他成员的合作下实现相互合作。达索系统加强了数字孪生的功能，实现数据扩展，并通过项目常驻验证通信功能。其中NTT Communications验证了公司提供的城市操作系统，即智能数据平台；Cisco Systems验证了智能标牌和智能书写等尖端服务。

去年年底，NTT Com 与达索系统结成商业联盟，融合3D综合技术和先进的数据平台，打造可持续发展的城市，实现智慧城市。

将人流数据集成到东京都千代田区大手町附近街区的3D 模型中的图像

通过此次业务联盟，NTT Com 的先进数据平台“Smart Data Platform for City”（以下简称“SDPF for City”）与达索系统的“3DEXPERIENCE Platform”将联动，实现智慧城市的加速发展。

根据该联盟，达索系统和NTT Com 将联合、高效、协作地执行与建筑、区域和城市管理相关的项目，其中将部署协作平台和虚拟孪生技术，以协调整个价值链上的项目，管理传感器数据，并模拟能源优化等举措。未来，双方计划将联盟范围扩大到出行、旅游和防灾等项目。他们在NTT Com在日本开设的创新中心CROSS LAB for Smart City展示双方的智慧城市项目，并旨在与不同公司合作构想日本未来的智慧城市。

该联盟将依赖两家公司的专业知识。达索系统的3DEXPERIENCE 平台提供了一个单一的虚拟环境，使城市利益相关者能够跨不同领域进行协作，并模拟和探索集成真实世界数据的场景，以便在没有风险的情况下测试和改进想法。达索系统还与在城市发展中发挥日益重要作用的行业的客户合作，例如汽车原始设备制造商、移动运营商、可再生能源运营商和土木工程供应商。

NTT Com 开发并交付其Smart Data Platform for City，这是一个独特的城市操作系统，结合了NTT Com 强大的通信技术网络和物联网功能，以整合和分析大数据。它用于为公司和市政办公室开发优化的解决方案。

“‘基础设施和城市’部门是经济的战略部门，需要新的方法来创新，并在交通等领域创造可持续的体验。我们与NTT Com 的联盟代表了达索系统与该领域的一家日本公司在3DEXPERIENCE 平台上的第一个联合开发项目，”达索系统行业、营销和可持续发展执行副总裁Florence Verzelen 说。“NTT Com 是IT 和电信行业最大的参与者之一，正在成功推进日本的城市发展和智慧城市项目。通过结合我们的优势，我们的目标是提供一个可扩展的、动态的智能城市平台，帮助日本的城市以协作、虚拟的方式应对挑战并确定可持续的解决方案。”

“NTT Com 在多个城市发展和智慧城市项目中积累了丰富的经验，”NTT Com 智慧城市部副主任Junya Kaga 说。“凭借在城市规划和发展领域的深厚专业知识和ICT 知识，我们努力开展多项举措，使用数字双胞胎，旨在打造更智能的城市。为了实现这样的数字孪生，我们可以将大量传感器数据返回到实际城市，用于防灾、能源管理和优化改造，我们将继续使用和验证多个项目，使用达索系统的实际智慧城市领域，以便我们可以共同为智慧城市创造新价值。”智慧城市越来越受到关注，以解决自然灾害、社会基础设施老化和温室气体增加等社会问题。

在数字空间中再现真实城市和建筑物是一种可以进行各种模拟的技术，例如城市和建筑物中的灾难以及数字空间中的温室气体排放。通过将结果反馈到现实空间，可用于制定最佳疏散计划和能源管理计划，因此有望成为有助于实现可持续发展社会的技术之一。

在智慧京阪奈项目中，NTT的“SDPF for City”收集和积累的人流信息、建筑信息、能源使用情况等，与达索系统的“3DEXPERIENCE平台”联动，实现城市数据的实时、多场景可视化。

2021年，在智慧京阪奈项目第三期，达索系统、NTT Communications Corporation、Cisco、京都智慧城市推进委员会、京都府五方将相互合作，共同推动“智慧京阪奈项目”的“绿色可持续京阪奈项目”，该项目被选为日本国土交通省智慧城市示范项目。

日本国土交通省宣布，日本政府的“2021年强有力的政策”指出“到2025年，将在100个地区建设多元化和可持续的智慧城市”，将先进技术融入社区发展领域，通过可持续和跨领域的努力，对解决城市和区域问题的相关解决方案系统进行了公开征集，并入选了“绿色可持续六月事业”。上述五方在第三期项目中开展以下工作，以解决智慧城市早期社会化落地的问题。

2022年7月，达索系统宣布参加由日本内阁府和内阁官房推动的“地区振兴远程办公促进运动行动宣言”。“区域振兴远程办公”是一项通过ICT（信息和通信技术）在农村地区推广远程办公并为振兴做出贡献的举措，以防止人口外流和农村地区就业。支持该倡议的公司将提交一份“行动宣言”，其中说明区域振兴的具体计划以及声明。

在宣言中，达索系统承诺将继续致力于在日本创建可持续城市，以实现“社会5.0”，这也是区域振兴远程办公的主题之一。具体而言，达索系统将通过共享专业知识和专有技术来支持该地区的发展，以便每个地区的超级城市和智慧城市项目都可以利用最新的虚拟技术和平台，包括“Smart Keihanna Project”。

通过利用虚拟技术和平台，可以与物理上彼此分离的人进行协作，而不会出现任何时间延迟。项目利益相关者可以在虚拟项目可视化、整体优化、EBPM（基于证据的政策制定）等方面工作，无论他们在哪里工作。

本文为系列文章，后续还会介绍另外两个案例，分别为法国雷恩都会区，如何借助于达索系统的三维体验平台来打造雷恩的能源双胞胎，以及印度斋浦尔如何通过数字化城市来解决局部的交通问题。