Implementarea gemenilor virtuali/virtual twins pentru proiectele de infrastructură urbană oferă urbaniștilor un instrument unic pentru rezolvarea marilor provocări.
Zonele urbane se dezvoltă rapid, iar odată cu creșterea apare nevoia de a gestiona eficient infrastructura complexă. Familiarizați-vă în continuare cu lumea soluțiilor gemenilor virtuali pentru infrastructura urbană – o abordare de ultimă generație a managementului orașelor, care combină simulările virtuale cu date din lumea reală.
Infrastructura urbană întâlnește soluții gemenilor virtuali
În esență, geamănul virtual/virtual twin e o reprezentare virtuală a unui sistem din lumea reală. Reprezintă versiunea amplificată a predecesorului său, geamănul digital/digtal twin. Gemenii virtuali nu sunt doar o versiune digitalizată a unui produs sau serviciu. Sunt un model virtual care include întregul mediu în care se află produsul sau serviciul respectiv, inclusiv toate procesele care îl alimentează sau depind de el. Soluțiile gemenilor virtuali pentru infrastructura urbană preiau conceptul dat și îl aplică orașelor, creând modele virtuale extrem de detaliate ale infrastructurii, cum ar fi drumuri, utilități, rețele de transport și clădiri. De asemenea, utilizează date și analize în timp real, pentru a monitoriza, simula și prezice modul în care funcționează sistemele, permițând luarea unor decizii inteligente.
De ce sunt gemenii virtuali atât de importanți pentru planificarea și managementul urban? Orașele se confruntă cu o listă lungă de provocări, inclusiv congestionarea traficului, resursele limitate și cererea tot mai mare de servicii publice. Gemenii virtuali îi ajută pe urbaniști și administratorii orașelor să abordeze astfel de probleme prin identificarea ineficiențelor, prezicerea tendințelor viitoare și optimizarea operațiunilor. De exemplu, poate fi simulat modul în care o nouă linie de transport în comun va afecta modelele de trafic sau poate fi prognozat modul în care diferite condiții meteorologice vor afecta rețelele electrice.
Impresionant este inclusiv faptul că gemenii virtuali se integrează perfect cu sistemele existente, în orice mediu urban. Virtual Twins extrag date de la dispozitive IoT, senzori și alte tehnologii deja existente, ceea ce face ca adoptarea să fie practică și eficientă. Din ce în ce mai mult, atât gemenii virtuali, cât și tehnologiile care sunt integrate în aceștia, utilizează inteligența artificială, adăugând un nivel de inovație sistemului. Prin urmare, orașele nu trebuie să înceapă de la zero. Ele pot construi pe baza a ceea ce au deja, gestionând totul, de la congestionarea traficului la serviciile publice, într-o singură locație.
Reînnoirea infrastructurii cu un software inovator
Ce diferențiază gemenii virtuali de alte instrumente pentru managementul orașelor? Amploarea și profunzimea provocărilor pentru care pot fi folosite. De la revitalizarea spațiilor urbane și a sistemelor de transport public, la eficientizarea gestionării deșeurilor și reducerea poluării aerului, geamănul virtual poate îmbunătăți atât infrastructura unui oraș, permițând și reducerea costurilor. Luați în calcul, de exemplu, impactul economic al implementării virtual twins pentru transformarea digitală a gestionării apei. Prin identificarea scurgerilor sau ineficiențelor din rețelele de distribuție a apei, orașele economisesc milioane de dolari anual, asigurând în același timp o alimentare constantă cu apă, atât pentru locuitori, cât și pentru companii. De asemenea, gândiți-vă la poduri. Ele sunt vulnerabile din cauza expunerii la intemperii. Construcția podurilor poate fi precară, iar precizia este de cea mai mare importanță. Implementarea unor gemeni virtuali prin CATIA a permis Institutului Municipal de Proiectare Inginerească din Shanghai să execute construcția unui pod complex, bazat pe date, în Nanjing, o capitală de provincie din China, care găzduiește peste 6 milioane de locuitori.
Capacitățile de simulare, integrate în gemenii virtuali, sunt un fel de vis devenit realitate pentru urbaniști, ori de câte ori vine vorba de design și construcții urbane. Capacitățile de simulare permit testarea diverselor scenarii, făcându-le mai realiste atât prin datele în timp real introduse , cât și prin analizele predictive deductibile. Simultan, ele fac posibilă analizarea , evaluarea și implementarea schimbărilor, adăugând agilitate managementului infrastructurii și dezvoltării urbane durabile.
Beneficiile tehnologiei date sunt evidente. Ele oferă factorilor de decizie informații concrete, ceea ce duce la o gestionare mai inteligentă și la rezultate mai bune pentru rezidenți. La nivel operațional, gemenii virtuali sporesc eficiența prin identificarea ineficiențelor sistemului. Din punct de vedere economic, virtual twins pot economisi bani prin reducerea costurilor de întreținere, optimizarea alocării resurselor și prelungirea duratei de viață a infrastructurii. Un studiu realizat de firma KPMG, a constatat că pentru fiecare dolar investit într-o soluție virtual twins, există un randament de nouă dolari în economii.
Ce probleme rezolvă gemenii virtuali pentru infrastructură?
Deși gemenii virtuali pot părea futuriști, aceștia au avut deja un impact tangibil în lumea reală. Luați în considerare proiectul Singapore Virtual, care a produs un geamăn virtual cuprinzător al orașului. Această inițiativă, finalizată printr-un parteneriat cu Dassault Systèmes, permite urbaniștilor să modeleze consumul de energie, să îmbunătățească fluxul de trafic și să proiecteze clădiri rezistente la schimbările climatice în orașul-stat. Proiectul Singapore este acum un plan pentru modul în care gemenii virtuali urbani pot îmbunătăți sustenabilitatea și calitatea vieții.
La fel ca Virtual Singapore, Virtual Rennes a fost un alt proiect Dassault Systèmes care și-a propus să permită orașului francez să testeze modul în care ar trebui cartografiat un nou cartier . Proiectul includea senzori alimentați cu date (în timp real) din mai multe surse privind: calitatea aerului, expunerea la soare, umbrirea și chiar modelele vântului. Asemenea informații au permis oficialilor orașului să planifice extinderea cartierului, folosind fiecare detaliu disponibil. Astfel de date pot constitui primul nivel în asigurarea faptului că noile construcții iau în considerare lucrurile necesare, lucrând totodată la reducerea amprentei de carbon și la optimizarea resurselor.
Prin urmare, implementarea virtual twins necesită viziune și investiții, dar beneficiile sunt vizibile. Orașele pot îmbunătăți fiabilitatea infrastructurii, pot reduce costurile și pot răspunde provocărilor mai eficient.
Provocări și soluții de implementare
Una dintre cele mai mari provocări cu care se confruntă guvernele și companiile din sectorul privat în implementarea gemenilor virtuali se învârte în jurul datelor. Datele reprezintă un obstacol major. Date precise, în timp real, sunt necesare pentru a alimenta virtual twins. Totuși, asamblarea și structurarea acestora din sisteme și surse disparate nu este ușoară. Există, de asemenea, problema expertizei tehnice. Dezvoltarea și gestionarea gemenilor virtuali necesită profesioniști calificați, iar pe măsură ce tehnologiile evoluează, menținerea unei forțe de muncă calificate corespunzător poate solicita resursele.
Din fericire, apar soluții la astfel de provocări. Platforma 3DEXPERIENCE elimină o parte din dificultățile legate de date, colectându-le din diverse surse și contextualizându-le, facilitând utilizarea lor. Capacitatea platformei de a integra diverse tipuri și surse de date înseamnă că reprezintă un program accesibil pentru orașe și companii, indiferent de nivelul de maturitate tehnologică a celor din urmă. În ceea ce privește competențele, Centrele de excelență Dassault Systèmes oferă un teren de pregătire pentru următoarea generație de lucrători, asigurând cooperarea dintre guverne, universități și companiile din sectorul privat.
Îmbunătățirea și optimizarea infrastructurii urbane
Cum îmbunătățesc gemenii virtuali infrastructura urbană? Pentru început, gemenii virtuali pot fi folosiți la optimizarea performanței sistemelor existente. Virtual twins oferă administratorilor orașelor instrumentele necesare pentru a vedea imaginea completă, permițând luarea unor decizii inteligente, bazate pe date. În Boston, semafoarele îmbunătățite cu inteligență artificială fac exact acest lucru, monitorizând congestia de pe drumuri și ajustând setările pentru a o minimiza eficient și în siguranță. Pe măsură ce populațiile urbane cresc și cerințele de resurse cresc, va fi mai important ca niciodată ca managementul infrastructurii să fie nu doar optimizat, ci și agil.
Gemenii virtuali contribuie semnificativ și la sustenabilitate. Sprijinul pentru inovațiile sustenabile continuă să crească, iar tot mai multe orașe și companii iau măsuri pentru a se asigura că acțiunile lor se aliniază cu Obiectivele de Dezvoltare Durabilă ale Națiunilor Unite, care includ o inițiativă pentru orașe sustenabile. Prin optimizarea sistemelor energetice, reducerea emisiilor și gestionarea atentă a resurselor, companiile și orașele se aliniază perfect cu obiectivele inițiativelor orașelor inteligente. Un geamăn virtual al unei rețele electrice, de exemplu, poate identifica ineficiențele și poate accelera tranziția către surse de energie regenerabilă.
Într-un sens mai larg, gemenii virtuali permit planificarea urbană strategică pe termen lung. Ei au potențialul nu numai de a îmbunătăți și optimiza infrastructura existentă, ci și de a-i adăuga un nivel de reziliență. De la prezicerea impactului dezastrelor naturale până la înțelegerea consecințelor amplasării fizice a unei părți din infrastructură, a ratelor de utilizare ș.a., instrumentele virtuale fac operațiunile de planificare și recuperare mai ușoare. Atât guvernele, cât și companiile din sectorul privat pot avea cu ușurință la îndemână instrumentele de care au nevoie pentru a depăși managementul reactiv, trecând la strategii proactive și predictive care îmbunătățesc calitatea vieții, minimizând în același timp costurile.
Privind spre un viitor virtual
Soluțiile virtual twins pentru infrastructura urbană transformă modul în care orașele sunt planificate și gestionate. Crearea de replici virtuale ale sistemelor din lumea reală oferă perspective și control fără precedent asupra infrastructurii urbane. Gemenii virtuali pot fi utilizați cu ușurință pentru a asigura integrarea siguranței și sustenabilității în fiecare inițiativă, promițând servicii îmbunătățite, proiecte guvernamentale eficiente și un impact redus asupra mediului.
Integrarea eficientă este esențială pentru a valorifica beneficiile enumerate. Orașele trebuie să acorde prioritate interoperabilității dintre sisteme. Adică să se asigure că dispozitivele IoT, senzorii și alte tehnologii funcționează perfect cu platformele virtual twins. Prin construirea de parteneriate solide cu furnizorii de tehnologie, orașele se pot adapta la progresele viitoare.
Cu strategia, instrumentele și instruirea potrivite, gemenii virtuali pot garanta un viitor în care orașele nu sunt doar mai inteligente, ci și mai sustenabile și mai rezistente. Potențialul este enorm, iar orașele care adoptă tehnologia gemenilor virtuali vor deschide, fără îndoială, calea în următorul capitol al inovației urbane.
Dacă vă sunt utile articolele noastre, nu ezitați să vă abonați la newsletter.