实时数字孪生不是一个简单的复制游戏

数字孪生自诞生以来，经历了不同阶段的形态演变，从早期的场景重现，用于现实世界的展示和描述，到具备实时数据映射能力，通过IoT和感知设备实时获取设备运行状态，在工业和航天领域得以应用；如今，实时数字孪生因融合了模拟仿真、AI、云计算、5G等多种技术，具备可分析和可计算的能力，甚至拥有影响和改造现实世界的能力。

数字孪生在工业、建筑、城市管理等行业有广泛应用。在建筑领域，以BIM为主，极大降低了规划、建设和管理的成本；工业领域，工业4.0将数字孪生技术作为核心应用，提高制造业的柔性化水平；交通和城市治理领域，数字孪生正在为每一个十字路口提供智能调度，或者为高速公路的安全和高效运行护航。整体上，数据显示，数字孪生全球市场将保持58%的复合年增长率。

腾讯自2016年起投入虚拟仿真技术的研究，最早将其应用在自动驾驶算法测试验证，在这个过程中不断积累了数字孪生所需的核心能力，如高精度三维重建技术、动态轨迹重构、融合感知、实时计算等，并将应用范围拓展至智慧交通等领域。在腾讯参与高速公路、城市交通、地铁、港口和智能网联先导区等领域的过程中，有关于数字孪生技术对现有交通调度管理、流程优化及重构的价值探讨也愈发深入，行业目前的基本共识已经达成——相当关键。

这么说并非仅限于理论探讨。

在腾讯与江苏交控、广东高速、蜀道等智慧高速项目的合作中，实时数字孪生的技术正在为解决高速公路的全天候通行和拥堵缓解等问题发挥作用；腾讯与广州地铁耗费多年联合打造的穗腾OS，实时数字孪生技术已经对轨道交通系统的功能迭代流程进行了革新。

在探索技术与产业应用的同时，腾讯在ITU推动了国际上第一个关于智能交通系统的数字孪生需求和能力的标准立项。

一些深入了解过腾讯数字孪生技术及应用的行业专家表示，没有一个领域，能像智慧交通一样，串联起腾讯在游戏、地图、云、大数据等领域技术积累；没有一项技术，能像数字孪生技术一样，对数字化时代的世界起到定义和改造的关键作用。本期内容，腾讯智慧交通副总裁施雪松、腾讯交通平台部及腾讯自动驾驶总经理苏奎峰，将就腾讯如何定义“数字孪生”，腾讯的数字孪生技术领先性来源，当下为什么专注智慧交通领域，以及未来重点布局方向等方面的问题答疑解惑。

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。