2020年，國家發(fā)改委印發(fā)的《關于推進“上云用數(shù)賦智”行動，培育新經濟發(fā)展實施方案》明確提出，要圍繞解決企業(yè)數(shù)字化轉型所面臨的數(shù)字基礎設施、通用軟件和應用場景等難題，支持數(shù)字孿生等數(shù)字化轉型共性技術。2021年3月，“探索建設數(shù)字孿生城市”首次被納入“十四五”規(guī)劃，為數(shù)字孿生城市建設提供了國家戰(zhàn)略指引……一系列政策文件接連推出，都在證明數(shù)字孿生正在成為新基建、新經濟、數(shù)字中國等國家發(fā)展戰(zhàn)略中的關鍵技術。

　　實際上，數(shù)字孿生并非全新的技術概念，從最早被應用到太空航天等領域，到隨后幾十年的發(fā)展過程中，數(shù)字孿生的理念和技術形態(tài)都經歷了很多輪的演變，包括從現(xiàn)實場景重現(xiàn)，到實時數(shù)據(jù)映射，再到預測推演計算乃至對現(xiàn)實世界的干預控制等多個階段。

　　隨著數(shù)字孿生技術的逐漸成熟，交通、制造、能源、金融、醫(yī)療等領域在不斷拓展應用數(shù)字孿生技術，提高工作效率，改善管理水平，并不斷對數(shù)字孿生提出更多的需求。實時數(shù)字孿生技術由此應運而生。

　　實時數(shù)字孿生閉環(huán)：數(shù)據(jù)是基礎、模型是核心、服務是重點

　　基于數(shù)字孿生各演進階段的關鍵技術，騰訊融入了自身對于數(shù)字孿生產業(yè)化應用的理解，提出了“實時數(shù)字孿生”的理念，并將其作為數(shù)字孿生在智慧交通、智慧城市、智慧能源等領域實現(xiàn)落地的突破口。

　　騰訊交通平臺部、自動駕駛總經理蘇奎峰指出，實時數(shù)字孿生以5G和先進通信網(wǎng)絡為基礎，融合騰訊的感知、計算、仿真推演和反饋觸達能力，并通過通信網(wǎng)絡構建一個可計算的數(shù)字化空間，在這個可計算的空間里面，我們可以對物理空間進行描述、診斷、預測、決策，最終實現(xiàn)閉環(huán)的控制，虛擬世界能夠干預或者控制物理世界，助力實現(xiàn)物理世界的數(shù)字化治理。

　　為了構建實時可計算的數(shù)字孿生體，騰訊整合了在云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI、仿真、游戲技術等方面的優(yōu)勢和能力，包括云渲染，以及基于虛實融合、預測推演等技術實現(xiàn)的虛擬仿真等，以此打造全感知、全連接、全場景、全智能的數(shù)字孿生產品，助力智慧產業(yè)數(shù)字化轉型。

　　騰訊實時數(shù)字孿生核心技術支撐

　　騰訊智慧交通副總裁施雪松介紹，整個騰訊實時數(shù)字孿生體系所需的核心技術，全部都由騰訊自研，項目的研發(fā)與建設得到了集團的全面支持。聚焦感知、分析、計算和AI深度學習等領域的核心技術，騰訊打造了實時數(shù)字孿生平臺。平臺通過高精度三維重建精準還原現(xiàn)實世界，打造三維可計算空間，再基于機理模型、數(shù)據(jù)驅動模型進行實時仿真計算和自動化動態(tài)優(yōu)化，同時利用高保真云渲染能力和智能終端觸達能力，幫助用戶進行實時監(jiān)控、系統(tǒng)交互操作和設備自動控制，形成服務閉環(huán)。

　　在構建上述閉環(huán)的基礎上，騰訊還運用通信和計算技術打造了橫縱向“雙引擎”，通過激發(fā)各環(huán)節(jié)的效率極限以實現(xiàn)“實時”孿生。其中，縱向引擎為物理空間中的傳感設備向仿真空間傳輸數(shù)據(jù)的過程加速，核心是利用5G云化核心網(wǎng)、4G/5G混合應用以及C-V2X等先進通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)整個孿生系統(tǒng)的低延時通信。橫向引擎為云端數(shù)據(jù)流式計算、分布式計算和數(shù)據(jù)同步等過程加速，助力實現(xiàn)對高并發(fā)場景下海量數(shù)據(jù)的“實時”計算，延時僅為100毫秒，相當于人類的眨眼時間。

　　實時數(shù)字孿生技術在智慧交通、自動駕駛研發(fā)測試、智慧城市、智慧能源等領域已經展開產業(yè)應用，同時，也將在沉浸式會議、體育訓練輔助、娛樂、文旅、購物等領域為個人提供更具科技感的體驗。目前，騰訊正面向各行業(yè)提供實時數(shù)字孿生開放平臺，與更多合作伙伴、開發(fā)者共同構建豐富的應用生態(tài)，拓展技術落地應用場景。

　　蘇奎峰表示：“騰訊不光著力于數(shù)字孿生的產業(yè)落地，我們在標準體系上也做了很多推動工作，尤其是在國際標準組織ITU牽頭了國際首個智能交通系統(tǒng)數(shù)字孿生標準。目前我們正在梳理騰訊實時數(shù)字孿生的標準體系，并在國際和國內都逐步建立完善這樣的標準體系，推動標準、技術、產業(yè)同時發(fā)展、落地。”

　　實時數(shù)字孿生及OS系統(tǒng)，成為產業(yè)數(shù)字化轉型基礎設施

　　施雪松指出，實時數(shù)字孿生將作為未來核心技術之一，加上物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中臺、OS、智能網(wǎng)聯(lián)等，構成一個完整的數(shù)字化底座，支撐起各領域的數(shù)字化轉型升級，而實時數(shù)字孿生的根本目的就是能夠更逼真、更鮮活、更容易被理解、更容易表示和運行物理世界。

　　當前，騰訊智慧交通正深度助力國家“雙智”建設，推動“智慧的車”、“智慧的路”構建起“智慧城市”。騰訊參與的智慧高速、智能網(wǎng)聯(lián)先導區(qū)的道路設備商，新增了一雙雙“智慧之眼”：高性能毫米波雷達、高清攝像頭……道路上實時的天氣、車流及環(huán)境信息，都通過5G網(wǎng)絡傳輸?shù)綄崟r數(shù)字孿生平臺上，經過系統(tǒng)在上帝視角精準運算、推演，路上來來往往的車主通過小程序或者app，即可接收到系統(tǒng)發(fā)出的交通調度服務信息，以及時躲避擁堵，避免事故。在提升安全通行能力的同時，實時數(shù)字孿生采用的雷達感知技術，具備高可靠性、維護成本低，同時只需對動態(tài)交通流信息進行分析，實現(xiàn)了對個體數(shù)據(jù)信息的有效保護。

　　大霧天氣高速公路實時數(shù)字孿生

　　針對國省干道的路口和工業(yè)園區(qū)等場景，騰訊智慧交通推出了安全型產品——“哨兵”，基于實時感知的交通流信息，在云端生成孿生場景，用于安全巡查、預警和應急的推演，可靈活部署，以網(wǎng)頁等形式輕松登錄應用。

　　全息路口實時數(shù)字孿生

　　不僅是道路的數(shù)字化升級，面向軌道交通、民航、港口甚至更廣泛的工業(yè)領域，施雪松談到，“如今，產業(yè)的數(shù)字化必須建立在一個全新的數(shù)字化底座上面，實時數(shù)字孿生的能力將在這個底座上面發(fā)揮作用，再結合騰訊面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的OS系統(tǒng)，企業(yè)才能夠把它真正的底層能力和已經建成的若干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)設備和數(shù)據(jù)納入管理之后，我們才可以很好地構建一個孿生系統(tǒng)出來。孿生系統(tǒng)構建出來以后，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整和優(yōu)化業(yè)務流程。”

　　基于騰訊與廣州地鐵聯(lián)合構建的穗騰OS，廣州地鐵新建了一個防洪抗汛的模塊，過去可能需要投幾千萬、花六個月以上的時間，如今數(shù)字化底座上只需要花兩周就可以實現(xiàn)全面的部署。實時數(shù)字孿生和OS系統(tǒng)將為產業(yè)的數(shù)字化帶來根本性的改變。

　　在生態(tài)環(huán)境治理方面，騰訊在北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心發(fā)起的“場地土壤污染成因與治理技術”重點專項中，運用實時數(shù)字孿生技術將現(xiàn)實中的生態(tài)環(huán)境治理全程映射在數(shù)字孿生世界，以實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境決策的科學化、精準化、高效化。在智能生產和制造領域，騰訊能源數(shù)字孿生可以快速構建3D可視化模型，實現(xiàn)遠程高逼真、沉浸式的能源管控，同時可以對監(jiān)控圖像進行智能分析，自動識別設備缺陷和環(huán)境異常，全面提升能源企業(yè)生產效率和安全水平。

　　實時數(shù)字孿生作為一項“虛實結合”的數(shù)字化轉型基座技術，未來必將在智慧城市、智慧交通、智慧工業(yè)、環(huán)境、能源、民生等各個領域迎來價值爆發(fā)。實時數(shù)字孿生技術如果作為一種工具逐步被推廣開，城市和企業(yè)的管理者，可以用比過去先進得多的、可推演、可預測的技術來進行模式的改變和創(chuàng)新，實現(xiàn)效率的提升。正如施雪松總結，現(xiàn)實世界的管理工具，因實時數(shù)字孿生而將得到根本性的改變。