SimCity：利用达索3DEXPERIENCE 平台虚拟孪生构建可持续的智慧城市
了解虚拟孪生如何开创智能、可持续和气候适应型城市地区的新时代。
今天的城市正在为一波变革浪潮做好准备。不断变化的气候挑战正在塑造城市地区的未来，城市需要提高其可持续性和韧性。变革者现在被呼吁采取行动：可持续城市的虚拟孪生的未来就在这里。
目前，由于交通和建筑效率低下，城市约占全球二氧化碳排放量的 70%。减少碳足迹和振兴老化的基础设施势在必行，这迫使我们重新思考如何在城市空间中生活和工作。预计到 2050 年，全球总人口的 68% 将居住在城市和郊区，我们的城市必须迅速发展以应对不断上升的洪水和极端高温，83% 的大都市地区已经确定了这些风险。
蓬勃发展的城市不仅仅是在适应。他们正在预测、模拟和创新。虚拟孪生技术是这一转型的关键参与者，它促进了城市规划者、开发商和其他利益相关者之间的协作。它允许他们在施工开始前在虚拟环境中对设计和想法进行建模。使用实时数据和模拟，虚拟孪生可以创建智能、可持续和有弹性的城市，强调了每个人参与该过程的重要性。
专注于面向未来的城市设计将使城市能够应对气候挑战并提高居民的生活质量。通过优先考虑可持续发展，城市可以显著降低碳排放和资源使用，为更光明的未来铺平道路。
什么是达索系统的虚拟孪生？
虚拟孪生是物理对象或系统的实时、交互式、不断发展的数字副本。整个城市的数字表示允许集成实时城市数据，例如能源使用情况、交通流量、天气模式、空气质量和人口密度。
使用我们的 3DEXPERIENCE 平台，城市可以模拟各种“假设”场景。例如，他们可以了解策略或事件如何影响物理环境。想知道新的自行车道如何影响汽车拥堵吗？或者树木覆盖如何减少特定社区的热量？虚拟孪生可以在您破土动工之前向您展示。它还可以模拟新的高层建筑对该地区风型的影响，或新的公共交通系统对城市碳排放的影响。
数字孪生和虚拟孪生：有什么区别？
虽然这两种技术都创建虚拟表示，但数字孪生主要通过实时数据收集和监控来镜像现有的物理对象。他们擅长跟踪特定资产（如制造设备或产品组件）的当前性能和维护需求。
虚拟孪生通过跨各种上下文实现预测建模和模拟，超越简单的复制。在城市中，他们的虚拟孪生有助于在实施之前优化基础设施和城市规划，而在医疗保健领域，他们协助设计和测试医疗设备。这些虚拟模型提供了全面的视图，从而提高了决策和效率。
引领潮流的城市：虚拟孪生的实际应用
虚拟孪生技术不是一个未来主义的想法，它已经在全球领先城市实施。从对抗开罗的城市热岛到重建乌克兰的可持续基础设施，以下是虚拟孪生的八个变革性示例。
虚拟新加坡：国家规模的双胞胎，打造更智能的城市
虚拟新加坡是一个开创性的全国级 3D 城市模型，展示了虚拟孪生如何改变城市治理。它基于统一的数据平台构建，支持政府机构、开发人员和公民之间的无缝协作，在各个部门和学科之间架起桥梁，以推动循证决策。该模型使用户能够模拟影响日常生活和长期规划的复杂真实场景。
通过虚拟新加坡，利益相关者可以探索应对紧急城市挑战的解决方案，例如洪水风险、基础设施弹性、应急准备和能效.例如，当局可以模拟暴雨如何影响脆弱的社区，或对基础设施进行压力测试以识别潜在的故障点。这些模拟为制定积极的气候适应策略和确保社区安全提供了前瞻性。
其结果不仅仅是一个技术工具，它还是一个在国家层面实现可持续、统一城市发展的动态框架。通过将仿真与政策规划保持一致，Virtual Singapore 为全球智慧城市提供了强大的蓝图。它增强了公共安全，优化了资源管理，并支持气候适应能力，最终提高了所有公民的生活质量。
城市虚拟孪生改变雷恩的城市规划和政策
发展历程虚拟雷恩通过该市与达索系统的合作，Systèmes 已成为变革性公共政策和城市改进的催化剂。虚拟孪生通过提供一个数据丰富的共享平台，使城市规划者、地方政府、居民和企业能够在实施之前协作测试和评估不同的城市场景。
这种透明度和远见性有助于做出基于科学模拟而不是猜测的更明智的政策决策，从而降低风险并提高公众对城市发展计划的信任。对于城市规划者来说，它可以为设计和实施可持续城市政策提供强大的工具。对于居民来说，它可以提供一个了解和参与城市发展的平台。
模拟城市干预措施（例如新的交通路线、能源系统或分区变化）使政策制定者能够预测潜在结果、解决意外后果并确定促进长期可持续性和公平性的项目的优先级。模拟可以揭示交通流量的变化如何影响空气质量或拟议的建筑开发如何影响公共绿地。这种数据驱动的方法可确保基础设施和城市服务投资与社区需求保持一致。
最终，Virtual Rennes 推动了城市的改进，这些改进与市民的福祉密切相关。通过将交通、能源和建筑规划整合到一个连贯的系统中，该市可以更有效地管理资源，减少对环境的影响，并创造更宜居的社区。居民受益于更清洁的空气、更便捷的公共服务以及更多地参与塑造他们生活和工作场所。通过这种方式，虚拟孪生充当了包容性、参与式治理和可持续城市生活的规划工具和工具。
虚拟香港：建设更环保、更互联互通的城市
在全球工程咨询公司 Arup 的支持下，虚拟香港该项目正在弥合分散的城市数据系统，以增强城市规划和气候适应能力。该计划将仿真和感官智能相结合，解决了世界上人口最稠密的城市之一的关键城市和环境挑战。虚拟香港项目使用虚拟孪生技术，通过对步行化策略进行建模、改善公共空间的可达性、可视化关键基础设施和支持环境保护，将城市带入未来。
这项合作与香港统一数字数据表示和增强城市功能的更广泛战略相一致。空间数据和技术支持共享基础设施的发展，旨在提高运营效率、环境绩效和公民的生活质量。
该项目分两个阶段展开。第一阶段建立了一个全面的全球框架，其中包含具体目标和路线图，以创建一个联系更紧密、响应速度更强的城市。第二阶段侧重于四个关键领域的实际应用：城市规划和土地利用，特别是通过步行和设计;水电等公用事业的基础设施可视化;环境保护;以及跨部门的工作流程集成。通过鼓励政府、行业和学术界之间的合作，该平台为城市如何利用数据和技术来实现可持续的未来开创了先例。
在开罗应对城市高温并增强气候韧性
我们与 SUEZ ARIA 合作，正在开发一款开罗的虚拟孪生，世界上最热门、发展最快的城市之一。该数字模型模拟了缓解城市热岛效应的针对性策略，例如增加植被、使用反光材料和改善建筑物的隔热效果。该项目解决了为未来气候条件准备一座历史悠久的古城，同时保护其文化和建筑遗产的复杂挑战。
通过与 SUEZ ARIA、EGIS 和 ATOS SE 合作，开罗政府正在使用我们的 3DEXPERIENCE 平台构建开罗市中心的虚拟孪生。该模型被设计为当地气候变化的动态观测站，能够实时监测和模拟环境条件。该工具专注于通过为城市规划者提供街道级数据来提高宜居性，这些数据可以指导创建安全、舒适的公共空间，尤其是学校和医院周围的空间。
虚拟孪生通过识别热岛并推荐有针对性的干预措施来支持循证规划，例如绿地的最佳布局和选择适合气候的树种。更广泛的目标是改善公共卫生结果，增强开罗的气候适应能力，并促进可持续的城市舒适度，特别是在弱势和服务不足的社区。
建设未来：在巴黎最大限度地利用资源和韧性
城市如何最大限度地减少碳足迹？可持续建筑促进自给自足，确保结构能够承受环境影响，同时减少对城市基础设施的影响。
Building Tomorrow 项目是一项富有远见的宣传活动，它召集了一支由可持续发展、施工和设计领域的领先专家组成的团队，旨在构想颠覆性的可持续建筑。他们一起重新构想了巴黎最具标志性的地标：埃菲尔铁塔。重新设计的塔楼设计，利用我们的虚拟孪生体验，以垂直花园为特色，低碳材料以及能源自给自足。
垂直花园作为本地植物物种的研究温室，改善空气质量和生物多样性。植物的寿命减少了塔的碳足迹并吸收了声音。垂直花园上的太阳能电池板支持来自巴黎城市电网的水电和核能的绿色能源组合。得益于水管理系统，该塔具有积极的水资源效益，不会对巴黎的水利基础设施造成额外负担。
使用低影响钢材可以让巴黎以增强其整体健康的方式发展。随着城市化给电网和供水系统带来越来越大的压力以及其他挑战，自给自足的设计代表了城市发展的未来。
为了成功集成所有这些目标，该团队使用该市的虚拟孪生拆除了数据孤岛，使所有利益相关者能够在一个地方进行沟通和协作。
优先考虑可持续性、自给自足和对气候变化的适应能力的建筑也应该得到同样全面的技术。我们拥有推动可持续创新的资源和创造力，塑造既自给自足又设计精美的未来城市。
可持续建筑：虚拟孪生的技术进步
通过气候意识型建筑实践支持智慧城市是我们的首要任务之一。2017 年，我们首次与布依格建筑目标：彻底改变建筑业的未来。借助施工虚拟孪生支持的基于云的移动新方法，我们看到了施工更安全、更高效和可持续的未来。
多年来，我们与 Bouygues 的合作伙伴关系旨在增强施工技术导致在 3DEXPERIENCE 平台上创建了三个新系统：”综合建筑环境,” “包容性城市未来，“ 和 ”建筑设计与建造.”这些系统提供了广泛的定制高质量功能，旨在提高现场生产力、提高质量、减少错误、确保符合新的可持续性标准并增强项目交付的可预测性。
在当今时代，城市必须防范气候变化并努力改善和保护环境，因此可持续建筑是城市不断扩张的首要任务。我们具有建筑功能的虚拟孪生在设计、城市规划和施工领域处于各自领域的前沿，与这些创新者会面，并提供进一步推动创新的工具。
日本 Keihana 使用虚拟孪生的气候适应型基础设施
虚拟孪生体验为城市提供了一个可扩展的平台来应对城市挑战。2021 年，我们开始与日本的 NTT Communications 合作，为该国提供必要的技术，以解决与可持续发展相关的各个领域的城市问题，包括能源消耗和增强移动性。然而，虚拟孪生技术支持的不仅仅是可持续设计;它还可以使我们的城市更具韧性。
1 月初，一场强烈的地震袭击了日本中部，建筑物倒塌，导致停电，交通和通讯中断，并引发大火，吞噬了拥有 27,000 名居民的城市地区的部分地区。气候适应型城市基础设施使我们能够有效地预测和适应这些不断变化的气候条件。
通过与 NTT Communications 合作，我们展示了城市虚拟孪生的功能，以支持智能 Keihana 项目，由国土交通省赞助。京阪奈是日本的主要城市之一，已采用 3D 建模，使官员能够对与智慧城市相关的各种举措和项目进行可视化、分析、协作并做出明智的决策。
在创新的 3DEXPERIENCE 平台上开发的 Keihanna 虚拟孪生有效地整合了重要的施工信息，包括建筑规格、业务类型和容量，以评估潜在的河流洪水影响。虚拟孪生还提供有关疏散中心的基本信息，确保社区安全并支持有效的灾难响应。通过集成 NTT 移动空间统计，用户可以可视化人口流动并更深入地了解洪水影响。
虚拟孪生为乌克兰的智能重建铺平道路
冲突发生后，乌克兰正在率先使用虚拟孪生技术来重建其城市，其中最引人注目的是切尔尼戈夫在北部地区。在法国政府的支持下，由达索系统、EGIS 和 B4 牵头的财团正在执行分两阶段的重建战略。
在第一阶段，卫星数据和人工智能驱动的分析评估破坏程度并确定基础设施恢复的优先级，确保有针对性且具有成本效益的重建工作。
第二阶段涉及使用 3DEXPERIENCE 平台创建切尔尼戈夫的详细 3D 虚拟孪生。城市规划者、工程师和市政领袖在破土动工之前模拟了无数场景 - 从建筑布局和交通网络到洪水风险和公用事业测绘。
这种统一的数字模型支持数据驱动的总体规划，强调可持续性、气候适应力和优化的公共服务。通过使利益相关者能够探索丰富的专业知识和真实世界数据的无限场景，虚拟孪生方法可确保重建工作恢复和提升城市环境。这种方法为乌克兰提供了一个有弹性、更智能的城市未来——将饱受战争蹂躏的地区转变为可持续的、以社区为中心的城市，优化基础设施、提高公共交通和提高生活质量。
虚拟孪生：强大的城市气候工具
随着气候变化的加速，城市必须从被动的危机管理转变为主动的系统设计。虚拟孪生促进了这种转变。通过模拟未来，城市和企业可以在各种气候情景下执行“假设”分析，识别存在风险的基础设施和社区。优化减排策略以及更公平、更有效地分配资源。
借助虚拟孪生即服务 （VTaaS），我们的虚拟孪生技术现在比以往任何时候都更容易获得。VTaaS 是一个概念，可以让每个人（包括技术能力有限的城市）使用定制的虚拟孪生体验来模拟未来。
“在最短的时间内取得最佳结果对于城市有效应对气候变化至关重要，”达索系统基础设施和城市 VTaaS 高级总监 Elie Beignon 说。“这就是 VTaaS 可以增加价值的地方，特别是对于没有大量技术资源或专用 IT 预算的城市。”城市的可持续性和韧性驾驶舱展示虚拟孪生如何改变气候适应力的未来。
虚拟孪生通过将复杂性转化为清晰度，帮助城市在时间最紧迫的时候更快、更智能地采取行动。这不仅仅是理论;使用虚拟孪生的城市已报告更快的决策速度、更低的规划成本和改进的风险预测。
虚拟孪生在政府部门、技术团队和公民之间创建了一种共享语言。这种基于虚拟孪生提供的数据和模拟的共享语言促进了理解和协作。使用虚拟孪生时，所有利益相关者在城市规划和发展方面都保持一致。
虚拟孪生：在今天构建明天的城市
虚拟孪生技术不仅仅是一项数字创新，它还是我们想象、设计和治理城市方式的范式转变。通过创建动态、数据丰富的城市环境数字副本，虚拟孪生使城市领导者、规划者和社区能够在将资源投入现实世界之前探索可能性、测试策略和优化基础设施。
当今的城市挑战需要整体的、参与性的和数据驱动的解决方案。虚拟孪生提供了这一基础。使用 AI，它们使城市能够提前模拟绿色基础设施、应急准备计划或分区改革的影响，确保每个决策都支持长期的弹性和公平性。
在达索系统，我们相信城市可以成为活生生的实验室，在这里，仿真可以促进可持续进步和包容性发展。我们对更智能、更可持续的城市未来的愿景现已成为现实。我们不必再等待未来了;我们可以一起建模、模拟和塑造它。
