數(shù)字孿生自誕生以來，經(jīng)歷了不同階段的形態(tài)演變，從早期的場景重現(xiàn)，用于現(xiàn)實世界的展示和描述，到具備實時數(shù)據(jù)映射能力，通過IoT和感知設(shè)備實時獲取設(shè)備運行狀態(tài)，在工業(yè)和航天領(lǐng)域得以應(yīng)用；如今，實時數(shù)字孿生因融合了模擬仿真、AI、云計算、5G等多種技術(shù)，具備可分析和可計算的能力，甚至擁有影響和改造現(xiàn)實世界的能力。

數(shù)字孿生在工業(yè)、建筑、城市管理等行業(yè)有廣泛應(yīng)用。在建筑領(lǐng)域，以BIM為主，極大降低了規(guī)劃、建設(shè)和管理的成本；工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)4.0將數(shù)字孿生技術(shù)作為核心應(yīng)用，提高制造業(yè)的柔性化水平；交通和城市治理領(lǐng)域，數(shù)字孿生正在為每一個十字路口提供智能調(diào)度，或者為高速公路的安全和高效運行護航。整體上，數(shù)據(jù)顯示，數(shù)字孿生全球市場將保持58%的復(fù)合年增長率。

騰訊自2016年起投入虛擬仿真技術(shù)的研究，最早將其應(yīng)用在自動駕駛算法測試驗證，在這個過程中不斷積累了數(shù)字孿生所需的核心能力，如高精度三維重建技術(shù)、動態(tài)軌跡重構(gòu)、融合感知、實時計算等，并將應(yīng)用范圍拓展至智慧交通等領(lǐng)域。在騰訊參與高速公路、城市交通、地鐵、港口和智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)等領(lǐng)域的過程中，有關(guān)于數(shù)字孿生技術(shù)對現(xiàn)有交通調(diào)度管理、流程優(yōu)化及重構(gòu)的價值探討也愈發(fā)深入，行業(yè)目前的基本共識已經(jīng)達(dá)成——相當(dāng)關(guān)鍵。

這么說并非僅限于理論探討。

在騰訊與江蘇交控、廣東高速、蜀道等智慧高速項目的合作中，實時數(shù)字孿生的技術(shù)正在為解決高速公路的全天候通行和擁堵緩解等問題發(fā)揮作用；騰訊與廣州地鐵耗費多年聯(lián)合打造的穗騰OS，實時數(shù)字孿生技術(shù)已經(jīng)對軌道交通系統(tǒng)的功能迭代流程進行了革新。

在探索技術(shù)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的同時，騰訊在ITU推動了國際上第一個關(guān)于智能交通系統(tǒng)的數(shù)字孿生需求和能力的標(biāo)準(zhǔn)立項。

一些深入了解過騰訊數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用的行業(yè)專家表示，沒有一個領(lǐng)域，能像智慧交通一樣，串聯(lián)起騰訊在游戲、地圖、云、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域技術(shù)積累；沒有一項技術(shù)，能像數(shù)字孿生技術(shù)一樣，對數(shù)字化時代的世界起到定義和改造的關(guān)鍵作用。本期內(nèi)容，騰訊智慧交通副總裁施雪松、騰訊交通平臺部及騰訊自動駕駛總經(jīng)理蘇奎峰，將就騰訊如何定義“數(shù)字孿生”，騰訊的數(shù)字孿生技術(shù)領(lǐng)先性來源，當(dāng)下為什么專注智慧交通領(lǐng)域，以及未來重點布局方向等方面的問題答疑解惑。

今天談起數(shù)字孿生，可能比較容易讓人理解的是TOCC大屏？

今天行業(yè)對數(shù)字孿生的理解還沒有完全到位。交通行業(yè)過去幾年對數(shù)字孿生是有誤解的，各地TOCC大屏（交通運行監(jiān)測指揮中心）的應(yīng)用，其實是數(shù)據(jù)可視化。只做可視化不叫數(shù)字孿生，可視化只是數(shù)字孿生中間一個小的子項。

今天騰訊重點投入的是“實時數(shù)字孿生”技術(shù)，針對交通、工業(yè)等領(lǐng)域特殊需求，孿生場景一定要更逼真、更鮮活、更容易被理解、更直觀展示物理世界的運行，“實時”和“可計算”，是我們投入實時孿生技術(shù)的最根本出發(fā)點。

騰訊智慧交通實時孿生系統(tǒng)

例如在交通領(lǐng)域，要解決一些復(fù)雜疑難問題，必須要用到實時孿生技術(shù)。比如高速或普通公路的隧道要實現(xiàn)閉環(huán)管控（或者叫主動管控），過去我們僅僅依靠一些攝像頭或者煙霧傳感器做斷面的檢測，現(xiàn)在我們可以用實時數(shù)字孿生技術(shù)把整個道路環(huán)境實時表現(xiàn)出來，這個信息是給機器看的，用于公路和隧道交通事件的自動駕駛監(jiān)測，做到無死角的覆蓋，同時我們也可以把其中的一些信息渲染到TOCC大屏上給人看，讓管理者更直觀接收到信息。我們這條技術(shù)路線正在進行推廣，包括地鐵、機場、高速、港口、城市樞紐等眾多交通場景。

騰訊為什么強調(diào)“實時孿生”？

這里講一下我們對于實時孿生的理解和定義，主要還是基于模擬仿真、AI、云計算的經(jīng)驗積累，結(jié)合感知、計算、建模等信息，把物理空間數(shù)字化變成一個可計算的數(shù)字空間。

可計算是非常重要的，只有把物理世界變成一個模型化、單體化，包括數(shù)據(jù)，形成一個數(shù)據(jù)流，這才是可計算的空間。在這個可計算的空間里面，我們可以對它進行物理空間的描述、診斷、預(yù)測、決策，最終實現(xiàn)閉環(huán)的控制，虛擬世界能夠干預(yù)或者改造物理世界，進而實現(xiàn)物理空間與數(shù)字空間的交互融合。這種交互融合和控制在更多的應(yīng)用場合里面是需要實時互動的，所以我們就叫它“實時孿生”。

數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)來自于通過傳感器把物理世界數(shù)字化。模型是核心，數(shù)據(jù)傳遞到模型，模型再進行機理、仿真推演，甚至可以進行全生命周期的維護和預(yù)測。服務(wù)才是重點，采集數(shù)據(jù)也好，建立模型也好，最終還是為了服務(wù)，所以我們更強調(diào)的是場景，通過孿生的這些技術(shù)進行服務(wù)，包括智能分析、模擬預(yù)測等，這都是我們的核心重點。

實時數(shù)字孿生閉環(huán)流程

“實時數(shù)字孿生”融合了哪些先進技術(shù)？

騰訊的實時數(shù)字孿生主要還是以模擬仿真、AI、云計算為主，把物理世界和現(xiàn)實世界更好的關(guān)聯(lián)起來，構(gòu)建數(shù)字空間并對其進行精準(zhǔn)描述。這需要借助的技術(shù)包含IoT、多元數(shù)據(jù)融合、5G云化核心網(wǎng)、4G&5G混合應(yīng)用、公有云/私有云渲染、軌跡優(yōu)化算法、高質(zhì)量游戲技術(shù)、模擬仿真技術(shù)等，同時還可以借助騰訊位置大數(shù)據(jù)等能力實現(xiàn)信息的互通，更好地去推演和預(yù)判，從而更好地為管理者提供決策依據(jù)。

具備“實時可計算”的數(shù)字孿生技術(shù)在應(yīng)用上有什么具體優(yōu)勢？

騰訊基于交通流還原的實時數(shù)字孿生，可以做到100毫秒低延時（相當(dāng)于人類眨眼的速度）。

特別是針對交通領(lǐng)域，我們認(rèn)為“實時可計算”的重要性體現(xiàn)在幾個方面，一要實時感知，發(fā)現(xiàn)事故，比如夜間大雨大霧天氣及時通過感知設(shè)備發(fā)現(xiàn)道路危險隱患，或者在事故發(fā)生的第一時間掌握信息；二要通過可計算的模型，快速形成決策，針對事故情況及時響應(yīng)同等級別的應(yīng)急措施；三要有服務(wù)觸點快速觸達(dá)用戶，以隧道火災(zāi)為例，感知到事故以后快速仿真推演出更合理的管控措施，一方面通過情報板、路側(cè)設(shè)備及時管控上游車輛；另外一方面及時通過手機等方式推送到周圍相關(guān)的人，以及相應(yīng)救援的隊伍等。對于交通安全事故處置來說，時間就是生命。

路測全天候感知與實時數(shù)字孿生

以交通場景為例，騰訊怎么做到“實時”、“可計算”？

實時數(shù)字孿生要做到精準(zhǔn)表達(dá)，首先我們要精準(zhǔn)感知處理，將多源數(shù)據(jù)形成一體，基于騰訊的高精度地圖數(shù)據(jù)，再將各個單體的數(shù)據(jù)連接在一起，形成連貫的空間；第二步是建模分析，主要以機理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動模型這兩種方法來進行；第三步是計算分析，為現(xiàn)實世界的優(yōu)化提供決策依據(jù)；最后是精準(zhǔn)服務(wù)，包括對物理世界的精細(xì)管控和對人的精心服務(wù)。

以四川省為例，汛期暴雨頻繁，盆地秋冬季大霧天氣多發(fā)，2021年四川省平均霧日數(shù)為41.0天，交通運輸不利天氣日數(shù)（大霧與暴雨天數(shù)）為50～80天，渠縣最多達(dá)175天。騰訊與蜀道集團正在試點應(yīng)用的數(shù)字孿生方案，通過V2X車路協(xié)同的方式，基于毫米波雷達(dá)感知的數(shù)據(jù)和實時渲染技術(shù)，把周邊車輛的動態(tài)和位置信息實時推送到駕駛者手機或車機上，在視線受阻的雨霧天氣，起到重要的交通安全防范作用。而且在這樣的極端天氣環(huán)境下，毫米波雷達(dá)的感知能力，是攝像頭無法實現(xiàn)的，且毫米波雷達(dá)可靠性更高，維護成本更低，同時實現(xiàn)了車牌、人臉等個體數(shù)據(jù)的隱私保護問題。

車內(nèi)移動端預(yù)警及引導(dǎo)

實時孿生的本源是什么？這個本源在實體產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級過程中起到怎樣的作用？

實時孿生的背后其實是一套數(shù)據(jù)驅(qū)動的思想，這也是它的本源，實體產(chǎn)業(yè)的升級，要立足于實現(xiàn)跟信息化時代完全不同的能力，那就是數(shù)據(jù)驅(qū)動的能力。如果不能實現(xiàn)由過去的依賴固化流程的信息管理，演進到依靠數(shù)據(jù)驅(qū)動來實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的敏捷迭代，這種數(shù)字化轉(zhuǎn)型是不能成功的。

今天的數(shù)字化轉(zhuǎn)型必須建立在一個全新的數(shù)字化底座上面，實時孿生的能力將在這個底座上面發(fā)揮作用，再結(jié)合騰訊面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的OS系統(tǒng)，企業(yè)就能夠把它真正的底層能力和已經(jīng)建成的若干IT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一的納管起來。實現(xiàn)不同系統(tǒng)設(shè)備和數(shù)據(jù)納入管理之后，我們才可以很好地構(gòu)建一個孿生系統(tǒng)出來。然后我們就可以通過更好的開發(fā)工具來提供低代碼的業(yè)務(wù)編排能力，低代碼的策略引擎，便于企業(yè)更容易的更低成本的調(diào)整和優(yōu)化業(yè)務(wù)流程。

智慧軌交系統(tǒng)

比如當(dāng)去年鄭州地鐵水災(zāi)發(fā)生以后，各地地鐵集團都對防汛能力更加重視。廣州地鐵新建一個防洪抗汛的模塊，過去可能需要投幾千萬和花六個月以上的時間，今天在數(shù)字化底座上只需要花兩周就可以實現(xiàn)全面的部署。所以這是一個根本性的改變。

數(shù)字化底座建成以后，實時數(shù)字孿生能力建起來以后，業(yè)務(wù)的進化會生生不息，哪怕流程徹底顛覆，這個底座還是可以用的，而且這個底座還可以持續(xù)地擴充、擴容。比如，如今整個廣東的政務(wù)服務(wù)跑在粵省事上，上面有粵康碼、粵核酸等等，功能越來越多，但它越來越穩(wěn)定，越來越可靠，效率越來越高，就是因為背后的基礎(chǔ)設(shè)施每時每刻都在向前演進，慢慢它就生生不息了。

因此，數(shù)字化的建設(shè)必須是系統(tǒng)性的，立足于真正的有效的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的頂層設(shè)計，才能做到比信息化投入更小，但實現(xiàn)更高的收益。

數(shù)字孿生具有廣泛的行業(yè)應(yīng)用價值，騰訊都是通過自身滿足這些需求嗎？

對于更多更廣泛的行業(yè)，騰訊致力于孿生基礎(chǔ)設(shè)施的搭建，對于更上層的應(yīng)用開發(fā)，我們需要與合作伙伴來共建。為此，騰訊也構(gòu)建了實時孿生開放平臺，讓更具備垂直行業(yè)know-how積累的人，在平臺上構(gòu)建更多的行業(yè)應(yīng)用。同時，我們會提供一個多用戶的協(xié)同孿生平臺，使得能夠支持多用戶協(xié)同在虛擬世界和物理世界同頻去操作，這是兩個非常重要的平臺。此外，我們也會提供沉浸式的可視化的設(shè)備接口，來支持更多的行業(yè)，不斷地迭代和完善實時孿生的體系架構(gòu)。

實時孿生在應(yīng)用上，還有哪些挑戰(zhàn)要克服？

數(shù)字技術(shù)的演進要靠市場去推動的，同時也需要標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動。實現(xiàn)萬物互聯(lián)的狀態(tài)，需要互通的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。騰訊作為國際電聯(lián)（ITU）成員，牽頭了國家首個智能交通系統(tǒng)數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)。過去在智能交通領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域，主導(dǎo)權(quán)大都是歐美日掌控，我們要做的是爭取標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)權(quán)。目前我們也在梳理騰訊實時孿生的標(biāo)準(zhǔn)體系，在國際和國內(nèi)都逐步建立完善這樣的標(biāo)準(zhǔn)體系，使得標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)同時去推動和落地。在通信領(lǐng)域，騰訊一直是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)里排名第一的標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)者，我們也會把5G通信標(biāo)準(zhǔn)的體系融入到實時孿生整個技術(shù)體系里面來，構(gòu)建一個比較完整的從感知到觸達(dá)的孿生體。