Цифровой двойник города: как технологии помогают справляться с вызовами современности

Цифровые двойники меняют подход к планированию, управлению и адаптации умных городов к будущим вызовам.

Мегаполисы мира стремительно растут: численность городского населения увеличивается на 1,5 миллиона человек каждую неделю. К 2050 году, по данным ООН, в городах будет жить около 68% населения планеты. Перегруженная инфраструктура, транспортные заторы, проблемы с экологией и утилизацией отходов, аварийные ситуации и многие другие проблемы — всё это требует от городских властей не только долгосрочного планирования, но и мгновенной реакции. Традиционные методы управления уже не справляются с растущими нагрузками, и на первый план выходит цифровизация.

Цифровой двойник города — это инновационное решение, которое трансформирует подход к управлению городской средой, объединяя данные с различных источников. Эта технология позволяет не только строить прогнозы и планировать развитие, но и оперативно решать повседневные проблемы. Главное преимущество цифрового двойника заключается в его способности интегрировать множество данных в единую систему и мгновенно анализировать их. Это позволяет выявлять даже небольшие нарушения в городской инфраструктуре, которые могут остаться незамеченными традиционными способами. Например, в режиме реального времени можно обнаружить место ДТП, повреждение дорожного покрытия или появление стихийной свалки. Благодаря быстрому выявлению таких проблем городские службы могут незамедлительно реагировать, минимизируя неудобства для жителей и предотвращая возможные последствия.

Кроме того, цифровой двойник помогает моделировать сценарии, оптимизировать маршруты транспорта, улучшать экологическую обстановку и обеспечивать прозрачность всех процессов, сокращая издержки. Эта технология становится незаменимым инструментом для решения и глобальных, и локальных задач. Она помогает улучшать экологическую обстановку за счёт контроля выбросов, оптимизации маршрутов мусоровывозящих машин и мониторинга состояния зелёных зон. В то же время она способна решать мелкие, но не менее важные вопросы: например, оперативно устранять поломки уличного освещения или улучшать условия для пешеходов и велосипедистов.

Цифровизация городов с помощью технологии цифрового двойника делает управление более гибким, прозрачным и эффективным. Это не просто инструмент, а фундамент для построения умных городов будущего, где каждая проблема, большая или малая, решается быстро и с минимальными затратами, а жизнь горожан становится безопаснее и комфортнее.

Цифровой двойник превращает города в системы, которые умеют адаптироваться и развиваться. В условиях стремительного роста, как в Алматы, такие технологии — основа для создания умных городов будущего.

Примеры успешного применения цифровых двойников:

Архитекторы и градостроители могут использовать цифровой двойник, чтобы оценить влияние нового здания на транспортные потоки или на уровень освещённости соседних объектов, — как это делают в Цюрихе. Цифровой двойник разработали и в Шанхае. По данным Forbes, эта копия моделирует более 100 000 элементов городской среды — от системы сбора мусора до инфраструктуры зарядки электробайков, и помогает китайским властям планировать реагирование на чрезвычайные ситуации — например, стихийные бедствия и пандемии.

По данным из отчёта Всемирного экономического форума, важнейшими функциями цифровых двойников являются оптимизация принятия решений, создание многогосударственных систем управления, поддержка инфраструктурного планирования и снижение углеродных выбросов. Например, в Ренне, Франция, цифровой двойник помог сократить время строительства станций метро на 70%, а в Куньмине, Китай, улучшил управление транспортом, снизив пробки на дорогах до 20%. Также в Новом Южном Уэльсе, Австралия, был создан цифровой двойник с картой 22 миллионов деревьев и 540 000 зданий, что позволяет более точно планировать проекты. В отчёте подчёркивается, как эти технологии помогают повысить эффективность городского управления и снизить операционные расходы на 35%, а также улучшить экологическую ситуацию в таких городах, как Нью-Йорк и Феникс в США.

Таким образом, важность цифровых моделей городов для властей и градостроителей бесспорна: экономия ресурсов, избежание ошибок в проектировании и принятии обоснованных решений.

Паводок 2024 года в Казахстане: уроки кризиса

Весенний паводок 2024 года, затронувший более 120 тысяч человек, стал крупнейшим по масштабам за последние 80 лет. Эвакуация затронула около 100 тысяч жителей затопленных регионов, более 19 000 домов и дачных строений, которые были единственным жильём для граждан, было подтоплено. Кроме того, пострадали 40 образовательных учреждений, где обучаются более 11 тысяч детей. Безусловно, пострадал и МСБ: для возмещения ущерба субъектам малого и среднего бизнеса выделили более 12 млрд тенге.

Это стихийное бедствие продемонстрировало, насколько важна модернизация подходов к управлению городской инфраструктурой. Одним из решений, способных значительно повысить эффективность реагирования на природные катастрофы, является использование цифровых двойников. В случае паводка 2024 года цифровая копия затопленных регионов могла бы сыграть ключевую роль в предсказании бедствия, оперативном реагировании и эффективном восстановлении.

Цифровой двойник, включающий в себя данные о погодных условиях, уровне воды, состоянии инфраструктуры и рельефе местности, позволяет моделировать сценарии паводков и точно определять зоны риска. Благодаря этому можно было бы заранее информировать жителей о возможной угрозе, предлагая безопасные маршруты эвакуации и местоположения укрытий.

Кроме того, после катастрофы цифровой двойник ускоряет процесс оценки ущерба и планирования восстановительных работ. Применяя точные данные о повреждениях инфраструктуры, можно быстро и корректно распределить ресурсы, ускоряя восстановление наиболее пострадавших районов и объектов. Цифровая модель предоставляет полную картину ситуации, что существенно сокращает время, необходимое для страховых выплат и ремонта.

Этот пример наглядно демонстрирует, как внедрение технологий цифровых двойников может стать не только инструментом для прогнозирования и эффективного реагирования на кризисные ситуации, но и мощным инструментом для долгосрочного восстановления и планирования городской инфраструктуры. В крупных городах и других уязвимых регионах такие технологии уже становятся не просто полезным инструментом, а необходимостью для обеспечения безопасности и устойчивости в условиях нестабильных природных и социальных факторов.

Технология Shark от Citix: революция в управлении городами

Казахстанская компания Citix продолжает вносить вклад в развитие цифровых технологий для управления городскими процессами с помощью своего уникального устройства — Shark. Оснащённый камерами и сенсорами, Shark собирает данные о городской инфраструктуре, оцифровывая районы в режиме реального времени.

На текущий момент в Алматы Citix успешно оцифровал более 800 000 квадратных метров дорог и 1200 элементов городской среды, включая дорожные знаки, освещение, остановки и рекламные щиты. Shark фиксирует изменения в городской инфраструктуре каждые три часа, предоставляя актуальную информацию о состоянии дорог, нечитаемых знаках, а также местах скопления мусора. Это позволит городской администрации, бизнесу и жителям оперативно реагировать на изменения и оптимизировать процессы, улучшая качество жизни в мегаполисе.

Цифровой двойник, создаваемый с помощью технологии Shark, обновляется в реальном времени благодаря постоянному движению устройства по городу. Эта уникальная особенность технологии от Citix позволяет отслеживать все изменения городской инфраструктуры с высокой точностью. Например, можно оценивать качество дорожного покрытия с использованием стандарта PCI, выявлять повреждённые или исчезнувшие дорожные знаки, а также отслеживать перемещение или исчезновение элементов городской среды. Более 90% данных обновляются каждые три часа, что обеспечивает актуальность информации и оперативность реагирования на любые изменения.

Такой подход открывает широкие возможности для повышения качества жизни жителей Алматы и эффективного управления городской инфраструктурой. К примеру, с помощью анализа состояния дорог цифровой двойник может оперативно выявлять участки, нуждающиеся в ремонте, и предотвращать потенциально опасные ситуации. Это не только способствует улучшению дорожной сети, но и позволяет сократить расходы на её обслуживание, что имеет большое значение для оптимизации использования городского бюджета.

Цифровой двойник города, интегрируя данные о транспортных потоках и городской инфраструктуре, предоставляет решение как для мелких, так и для крупных задач.

Собирая информацию о состоянии уличного освещения, уборки мусора и коммунальных услуг, цифровой двойник позволяет точнее распределять ресурсы, что значительно повышает эффективность городской службы.

На более масштабном уровне, анализируя обширные данные о текущем состоянии инфраструктуры, цифровой двойник становится мощным инструментом для долгосрочного городского планирования: он помогает проектировать новые районы, парковки, транспортные развязки и другие ключевые объекты.

Таким образом, город становится более адаптивным, экологичным и устойчивым для комфортной жизни своих жителей.

Будущее за цифровыми двойниками

Цифровые двойники — это основа для трансформации городов. Они помогают городским властям гармонично и всесторонне развивать городское пространство, обеспечивать комфорт и безопасность для жителей, быстро реагировать на изменения и кризисы и правильно планировать инфраструктуру. Внедрение таких технологий — это шаг к созданию городов будущего, в которых технологии работают на благо общества, а управление становится более прозрачным и ориентированным на реальные потребности горожан.

Казахстан уже делает шаги в этом направлении. Компания Citix начала с разработки цифровой копии районов Алматы и внедряет передовые технологии в управление городской средой.