دوقلوهای دیجیتال در خدمت مدیریت شهرها

به گزارش تین نیوز به نقل از ایمنا، فناوری شهر هوشمند راهکاری است برای ایجاد یک محیط کارآمد، پایدار و شهروندمحور که در آن ساکنان از حمل و نقل عمومی یکپارچه، فضاهای سبز فراوان، امنیت عمومی و خدمات فراگیر بهره می برند. شهر هوشمند چشم اندازی به سوی شهرهای آینده است که در آن جوامع در محیطی رشد خواهند کرد که با دقت فراوان برای ارتقای راحتی، امنیت، رفاه و کیفیت زندگی برای همه طراحی شده است.

در قلب این چشم انداز، دوقلوهای دیجیتال شهری قرار دارند؛ کپی مجازی شهرها که برنامه ریزان شهری و سیاست گذاران را قادر می سازند تا جنبه های مختلف زندگی شهری را شبیه سازی، تحلیل و بهینه سازی کنند. دوقلوهای دیجیتال شهری با استفاده از داده های بی درنگ، تجزیه و تحلیل پیشرفته و هوش مصنوعی (AI)، به برنامه ریزان شهری کمک می کنند تا تأثیر تغییرات پیشنهادی را به صورت مجازی تصور کنند، راه حل های نوآورانه را آزمایش کنند و استراتژی های مبتنی بر داده را اجرا کنند که خدمات شهری، زیرساخت ها و مدیریت منابع را بهبود می بخشد. چنین اقدامی باعث می شود تا مسئولان شهری پیش از اجرای هر پروژه ای با تمام نقاط ضعف و قوت آن آشنا شوند و با تحلیل داده ها سعی در بی خطا اجرا کردن آن ها داشته باشند. فناوری دوقلو دیجیتال همچنین می تواند هزینه ها را کاهش دهد، زیرا کاربران مجبور نخواهند بود آزمایش های واقعی را با نمونه های اولیه فیزیکی انجام دهند.

دوقلوهای دیجیتال شهری یک ابزار قدرتمند در تبدیل چشم انداز شهرهای هوشمند به واقعیت هستند و طیف گسترده ای از پتانسیل های خدمات را امکان پذیر می کنند که به عنوان نمونه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

برنامه ریزی شهر هوشمند: کمک به برنامه ریزان شهری برای طراحی زیرساخت های کارآمدتر، بهینه سازی تخصیص منابع و شبیه سازی تأثیر سیاست ها بر عواملی همچون تراکم ترافیک، آلودگی صوتی، آلودگی هوا و پایداری محیطی

نظارت و نگهداری زیرساخت: نظارت بر وضعیت زیرساخت های حیاتی نظیر پل ها، تونل ها و شبکه های برق که به مقامات شهری اجازه می دهد تا مسائل بالقوه را قبل از تبدیل شدن به مشکلات بزرگ شناسایی و به آنها رسیدگی کنند

مدیریت تسهیلات: بهینه سازی مکان تاسیساتی همچون سیستم های HVAC (گرمایش، هوارسانی و تهویه مطبوع) و مدیریت وضعیت تجهیزات تا جزئی ترین سطح

بهره وری انرژی: تجسم مصرف انرژی در زمان واقعی، تجزیه و تحلیل الگوهای مصرف انرژی و شبیه سازی تقاضای انرژی برای کمک به شهرها در بهینه سازی مصرف انرژی و توسعه استراتژی هایی برای انتقال به منابع تجدیدپذیر همچون پنل های خورشیدی و مزارع بادی

نظارت بر محیط زیست و اقدامات آب وهوایی: تجسم و ارزیابی تأثیرات گرمایش جهانی همچون افزایش سطح دریا برای کمک به مقامات برای برنامه ریزی واکنش های مناسب

مدیریت بلایا: بهینه سازی استقرار منابع اضطراری و کمک به نخستین امدادگران در مکان یابی رخداد، ارزیابی خسارت و هماهنگی تلاش های امدادی

ایمنی و امنیت عمومی: کمک به سازمان های مجری قانون در پیشگیری از جرم، مدیریت ترافیک و کنترل جمعیت با ارائه بینش های بی درنگ که امکان تصمیم گیری سریع را فراهم می کند

شبیه سازی کل چرخه زندگی شهر توسط دوقلوی دیجیتال

دوقلوهای دیجیتال باید با هر مرحله از برنامه های مدیریت شهری، از شبیه سازی گرفته تا طراحی، از ساخت تا بهره برداری و نگهداری هماهنگ باشند زیرا هر مرحله از جنبه متفاوتی از فناوری های دوقلوی دیجیتال استفاده می کند. برای مثال، در فاز شبیه سازی، هوش مصنوعی در پیش بینی تأثیر یک ساختمان جدید بر سطوح نویز و الگوهای ترافیکی مؤثر است. در مرحله طراحی و ساخت، یک دوقلوی دیجیتال می تواند مشخصات سازه را تجزیه و تحلیل کند، تخصیص منابع را بهینه، ضایعات را کاهش و برای ایمنی کارگران سازنده برنامه ریزی کند.

در مرحله عملیات، دوقلوی دیجیتال از داده های حسگر و دوربین برای تجسم جریان های ترافیکی بی درنگ یا کمک به تیم های واکنش اضطراری استفاده می کند. در طول فرایند تعمیر و نگهداری، یک دوقلوی دیجیتال شهری می تواند بینش ارزشمندی درباره تصمیم گیری برای نیازهای تعمیر و نگهداری تجهیزات پیش از وقوع شرایط غیرقابل کنترل ارائه بدهد.

اتخاذ رویکرد جامع برای دوقلوهای دیجیتال شهری

دوقلوی دیجیتال شهری یک فناوری نوظهور شامل ابزارها و روش های متنوع برای مراحل مختلف طراحی، توسعه و برنامه ریزی شهری است که کاربران می توانند متناسب با نیاز خود بر جنبه های مختلف این فناوری تمرکز کنند و سطوح مختلفی از پیچیدگی را ارائه دهند.

برای استفاده حداکثری از فناوری دوقلوی دیجیتال شهری، مسئولان و برنامه ریزان شهری باید ابتدا درک کاملی از قابلیت های این فناوری داشته باشند و بدانند که چه کارهایی می تواند انجام دهد و چه مزایایی در طول توسعه یک شهر ارائه می دهد. با هماهنگ کردن اهداف شهر با قابلیت های راه حل های دیجیتالی دوقلو در هر مرحله، تیم ها می توانند مطمئن شوند که ابزار مناسبی را برای نیازهای خاص خود انتخاب می کنند. در ادامه چند مورد موفق از دوقلوهای دیجیتالی در نقاط مختلف دنیا معرفی می شود.

دوقلوی دیجیتال لینکلن شر و آمادگی در برابر حوادث اضطراری، انگلستان

تشدید بحران های اقلیمی و رویدادهای آب وهوایی در شهر لینکلن شر، انجمن تاب آوری شهر را به تلاش برای افزایش انعطاف پذیری و ارتقای پاسخ به شرایط اضطراری همچون سیل، تخریب زیرساخت های حیاتی و حوادث حمل ونقل واداشته است. با توجه به وضعیت جاده های این شهر، برنامه ریزی برای پاسخ به حوادث اضطراری و تخلیه جاده ها نیاز به راه حل های ابتکاری دارد.

این شهر از تصاویر پهپاد و ماهواره ای برای مدل سازی رخدادها استفاده می کند، نرم افزار هواپیمای بدون سرنشین شهر داده های بی درنگ را با سرعت و دقت بالا در اختیار انجمن تاب آوری قرار می دهد تا راهکار بهتری برای شناسایی، مکان یابی و تخلیه مکان ارائه دهند. در واقع این سیستم جدید، دوقلوی سه بعدی شهر به همراه نرم افزار پهپاد است که برای بهبود درک برنامه ریزان از فجایع اضطراری احتمالی استفاده می شود.

کاهش مصرف انرژی شهری با دوقلوی دیجیتال دوبلین، ایرلند

مسئولان شهری دوبلین برای رسیدن به اهداف کاهش انتشار کربن در حوزه مصرف انرژی از فناوری دوقلوی دیجیتال کمک گرفته اند. با استفاده از این فناوری سه برج در مرکز شهر طراحی کرده و از داده های بی درنگ دوقلوی دیجیتال دوبلین برای تجزیه و تحلیل و ارزیابی استراتژی هایی استفاده کردند که برای صرفه جویی در مصرف انرژی و خنثی سازی کربن ارائه شده بود.

این استراتژی های چهارگانه شامل اقدامات مقاوم سازی در سه سطح ابتدایی، متوسط و پیشرفته در ساختمان ها است که در هر سطح مصرف انرژی ساختمان بین صفر تا ۳۰ درصد کاهش و درنتیجه بهره وری ساختمان افزایش پیدا می کند. نصب سیستم های تولید انرژی تجدیدپذیر و نوسازی بخش های پرمصرف ساختمان ها چهارمین بخش این استراتژی است که بهره گیری از فناوری دوقلوی دیجیتال می تواند تا حد زیادی به اجرایی شدن این مرحله کمک کند.

دوقلوی دیجیتال ترافیکی در شهر هوشمند پیچ تری کرنرز، ایالات متحده آمریکا

پیچ تری کرنرز نخستین شهر هوشمند آمریکا در ایالت جورجیا است که دوربین های کنترل ترافیک شهر را با فناوری تجزیه و تحلیل ویدئویی مبتنی بر هوش مصنوعی ادغام کرده است تا ایمنی کاربران آسیب پذیر را در سطح جاده ها تضمین کند. شرکت های فناوری شهر همکاری خود را بر مبنای استفاده از فناوری های هوش مصنوعی و نرم افزارهای مدیریت داده آغاز کرده اند تا دوقلوی دیجیتال ترافیکی پیچ تری کرنرز را راه اندازی کنند.

به این ترتیب حسگرهای هوشمند کاربران آسیب پذیر از جمله عابران پیاده و دوچرخه سوارانی را که از دید پنهان هستند، شناسایی و طبقه بندی می کنند و اطلاعات مربوطه را در اختیار واحدهای مستقر کنار جاده قرار می دهند تا هشدارهای لازم برای پیشگیری از وقوع حوادث را صادر کند.

علاوه بر این، دوربین های کنترل ترافیک هوشمند با تجزیه و تحلیل داده های جاده ای، هشدارهای لازم برای سیستم های حمل ونقل هوشمند (ITS) را فراهم می کنند و به آنها در به کارگیری استراتژی های کاربری در بزرگراه ها و تقاطع ها کمک می کنند. داده های جمع آوری شده از حسگر دوربین ها توسط یک سیستم ابری مدیریت می شود و به مسئولان کمک می کند تا جریان ترافیک و ایمنی را در تقاطع ها افزایش دهند. این همکاری فراتر از پیشگیری از خطرات ترافیکی است و برنامه هایی را برای رسیدن به اهداف چشم انداز صفر شهر را ارائه می دهد.

مقابله با هدررفت انرژی توسط دوقلوی دیجیتال ریگا، لتونی

شهرداری ریگا، پایتخت لتونی، از یک ابزار تعاملی به نام نقشه حرارتی رونمایی کرده است که به کمک دوقلوی دیجیتالی شهر تهیه شده و اطلاعات دقیقی درباره بهره وری انرژی ساختمان های مسکونی این شهر در اختیار کاربران قرار می دهد. ساکنان شهر می توانند به کمک این نقشه حرارتی، کارایی انرژی ساختمان خود را بررسی و راهکارهای مناسب برای کاهش مصرف انرژی را دریافت کنند. داده های جمع آوری شده در سه سال گذشته ساختمان ها را از نظر مصرف انرژی دسته بندی کرده است و به مسئولان کمک می کند تا نیازهای بهبود مصرف انرژی ساختمان را برآورده سازند.