當現實世界的效率和體驗達到一個閾值，人們便開始在虛擬世界里尋找新的引擎。無論是《瞬息全宇宙》、《頭號玩家》等影片中天馬行空的想象，還是近年來興起的元宇宙等概念，都讓人們對虛實結合的未來世界充滿了向往。

然而，每一個新興概念的出現，總會伴隨著人聲鼎沸的圍觀，以及循環往復的試錯。在風口奇缺的當下，數字孿生、元宇宙這兩股熱潮如何在工業與交通等場景中普及推廣，將人類對未來世界的美好構想映進現實呢?

建立虛實雙向反饋的通路

如果說元宇宙是我們對未來數字生活、社會經濟活動空間的暢想，那么數字孿生技術是人類加速產業數字化升級、解決現實問題、改善現實世界的有利工具。

“數字孿生”是一種數字化理念和技術手段，它以數據與模型的集成融合為基礎，通過在數字空間實時構建物理對象的精準數字化映射，基于數據整合與分析來模擬、驗證、預測、控制物理實體全生命周期過程，最終形成智能決策的優化閉環。

不同于元宇宙在虛擬世界中“創世”，數字孿生更加強調在現實和虛擬世界間建立雙向反饋的通路，通過構建正向反饋的閉環，持續改善現實世界中的產品性能和運行效率。隨著云計算、AI、IoT等技術的不斷發展，數字孿生正在從構想變成現實。

探索早已開始，需求正在打開

數字孿生技術最早于1969年被NASA應用于阿波羅計劃中，NASA構建了航天飛行器的孿生體來模擬其在軌工作狀態。20世紀90年代，我國著名科學家錢學森提出了非常接近數字孿生的“靈境”概念，認為其發展潛力巨大。直到2003年，“數字孿生”才被密歇根大學教授邁克爾·格里夫斯正式提出，并逐步開始在軍事、工業等領域落地。

而伴隨著近年來傳統產業鏈全面開啟數字化轉型，亟需依托新一代信息技術打造全新的發展引擎，數字孿生開始加速與DICT(數字、信息、通訊技術)領域融合，逐漸發展為一種基礎性、普適性的技術體系，其在工業、交通、建筑、醫療等領域的應用場景也日益清晰。

從應用演進層面看，數字孿生大致要經歷四個發展階段，各階段均呈現出跨技術領域、跨系統集成、跨行業融合的特點。

在第一階段，數字孿生主要被應用于場景重現，具備展示與描述功能。該階段數字孿生技術可以基于BIM、GIS、CAD、衛星影像、點云、視頻影像等數據源，利用解算、推理、識別等手段，形成三維場景的描述信息和孿生三維場景。第一階段主要實現由物理世界向孿生世界形成的靜態場景映射，完成映射后，數字孿生世界就具備了可視化的能力。

第二階段的數字孿生需要具備實時數據映射能力，即通過IoT和感知設備獲取設備實施運行狀態信息，如：車的移動、人的行走、燈的亮滅、閘機的開合等。完成該階段后，數字孿生世界便具備了雙向交互的能力，成為一個動態實時的鮮活世界。

在第三階段，數字孿生需要具備可分析和可計算能力，可以通過模擬真實世界的運行規則實現對未來的預測推演計算，或通過統計真實世界的運行數據，來獲取有價值的分析結果。完成該階段后，數字孿生世界便具備了一體化掌控過去、現在和未來的能力，可以為人們提供科學的決策支持依據。

而為了構建完整的應用閉環，數字孿生需要進入第四階段，擁有干預、改造和提升的能力，能夠將方案發送到設備上聯動真實世界發生改變，同時能夠將通知、預警發送到終端上，讓人的行為發生改變。此時的數字孿生世界便具備了完整的閉環，且擁有了動態學習驗證、循環迭代提升的能力，實現了真實世界和數字孿生世界的合二為一，讓人們可以借助數字孿生世界的力量，打造一個更好的物理世界。

然而，想要完成上述四個階段并非易事，需要在多領域技術應用研發、系統架構設計、綜合服務能力提升等方面持續攻關，這對于業內很多平臺來說都是不小的挑戰。此外，數字孿生在很多行業中的應用尚處于起步階段，產業標準化建設不完善，各廠商的模型、應用標準不互通，極大限制了產業的協同效率。而且技術落地的過程中還會涉及管理者、社會機構、企業等多個利益方，溝通協調的難度很大。在這些因素的影響下，數字孿生的產業價值始終沒有被徹底激活。

產業應用價值要看“四個能”

交通業便是一個陷入數字孿生“落地困境”的典型行業，雖然行業目前已經利用數字孿生技術進行了一定的基礎設施和業務系統升級，但由于實時孿生等領域始終沒有突破技術瓶頸，導致自動駕駛、車路協同等場景難以實現規模化落地。

業內權威專家指出，數字孿生實施路徑應該分“能看、能診、能管、能優”四步走。其中，“能看”指復現物理世界中系統運行的過程，“能診”指通過建模發現問題，“能管”指運用仿真手段推演系統可能的變化態勢，“能優”指找到各種解決方案中的最優解。目前，我國雄安智慧城市規劃、國家體育場數字化改造、黃河等重要流域的智慧水利等工程中，數字孿生的應用皆大致遵循上述路徑。

實際上，這些項目實踐與交通問題的治理存在很大共性。

循著“四個能”的產業“頂層設計”思路，我們可以從技術和價值層面建立關聯來產生新的發現：其一，數字孿生的落地以感知、分析、計算、AI深度學習等技術為核心支撐，想要實現實時孿生需要進行全鏈路的技術突破。其二，實現自優化，同時能主動向物理空間傳遞最優指令是數字孿生在產業中落地的“終極形態”，其核心仍是一種“以人為中心”的服務。

不難發現，業界的數字孿生建設思路與騰訊智慧交通不謀而合。

首先，騰訊在打造實時孿生平臺時便重點關注了感知、分析、計算和AI深度學習領域的核心技術創新，先通過高精度三維重建精準還原現實世界，打造三維可計算空間，再基于機理模型、數據驅動模型進行實時仿真計算和自動化動態優化，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控、系統交互操作和設備自動控制，形成服務閉環。

騰訊智慧交通實時孿生系統

在構建上述閉環的基礎上，騰訊還運用通信和計算領域技術打造了橫縱向“雙引擎”，通過激發各環節的效率極限以實現“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據的過程加速，核心是利用5G云化核心網、4G/5G混合應用以及C-V2X等先進通信網絡，實現整個孿生系統的低延時通信。橫向引擎為云端數據流式計算、分布式計算和數據同步等過程加速，助力實現對高并發場景下海量數據的“實時”計算。

基于全鏈路的能力升級，實時孿生平臺同時為交通管理者和駕駛人員開啟了“上帝視角”，前者可以更全面地掌握交通信息，將交通管理從被動響應變成主動管控，后者則能輕松獲取道路基礎設施靜態信息及運營動態信息，享受安全便捷出行體驗。

開啟上帝視角，掌握交通信息

從技術融合到可持續價值激活

國內交通領域專家認為，當下沒有任何一個行業可以像交通行業一樣，串聯起騰訊在數據采集、游戲、地圖等全領域的技術優勢，騰訊需要做好跑“馬拉松”的準備。

的確，多領域技術融合讓騰訊實時孿生平臺擁有了強大的生命力，但“孿生”本身不是目的而是手段，突破技術瓶頸之后，騰訊的下一步棋該如何走?

近年來，隨著我國城市化進程飛速發展，個人汽車保有量逐年增加，城市交通擁堵、道路事故和大氣污染等問題日益凸顯。對此，騰訊智慧交通依托其在云、圖、大數據、AI和5G等領域的技術優勢，打造包括一大系統(交通OS)、兩大優勢(實時孿生和C端觸達)、三大能力(時空計算、數字底座與融合感知)的“123能力圈”，助力交通行業智慧升級。

騰訊地圖+衛星圖數據，自動生成城市級場景

其中，交通OS是數字交通基礎設施和行業應用生態的連接器，向上助力行業應用的低門檻開發，向下連通交通基礎設施和系統，為政府部門、傳統企業等轉型提供“數字底座”。而實時數字孿生作為交通OS的重要引擎之一，將有力強化騰訊智慧交通的解決方案輸出能力，從而帶動整條產業鏈的效率和效益提升。

與眾多行業的數字化轉型路徑相同，數字孿生相關的服務產業也必定趨向平臺化、生態化。騰訊智慧交通副總裁施雪松表示，騰訊作為原生的數字化企業，不僅在技術層、運營層具有先發優勢，更是將數字化與業務開展進行了深度綁定，將數據融入企業經營，這讓我們更具經驗和實力幫助傳統企業敏捷地完成數字化轉型。未來，騰訊將以“數字化助手”的角色聯合產業鏈力量打造生態，持續為行業提供應用級基礎設施，推動多方的溝通和資源整合，從而最大限度提升產業協同效能，激活行業的可持續性價值。

路測全天候感知與實時數字孿生

目前，騰訊聯合行業伙伴在數字孿生領域的創新應用正在向自動駕駛、智慧高速、港口、機場、城市管理、智能網聯先導區、碳中和環境治理等場景加速滲透，一系列具有代表性、開創性的項目案例也脫穎而出。

例如，騰訊打造的自動駕駛數字孿生測試平臺TAD Sim是業內首個由游戲技術和真實數據雙擎驅動的虛擬仿真平臺，可以實現高真實度、高精準度的三維場景仿真。目前平臺已與國家智能網聯汽車(長沙)測試區、國家汽車質量監督檢測中心(湖北)、公安部交通管理科學研究所、深圳坪山智能網聯測試示范平臺等檢測機構達成合作，共同展開對智慧高速、開放城市道路等場景的交通實時數字孿生探索和建設。

騰訊自動駕駛仿真測試平臺TAD Sim自帶場景元素真值，無需標注自動生成各種天氣、路況，保證覆蓋度

騰訊與江蘇交控聯合打造的數字孿生一體化平臺，全面實現了物理場站、通行車輛、設施設備的實時數字孿生。通過對收費站過往收費數據的分析，平臺可以對未來幾天收費車道的高峰時段進行預測，運用孿生效果展示高峰車流量、車道開放數量、排隊情況、過車種類、收費金額等全局信息，從而輔助管理者進行人員和車道的合理配置，助力收費站運營降本增效。

從人“可看”到系統和機器的“可計算”，騰訊在數字孿生領域搶先實現技術突圍，而通過為行業客戶打造智慧交通、智慧城市等解決方案，騰訊全面助力智慧應用在“剛需”場景中的落地，讓數字孿生的潛在價值得以充分挖掘。

未來，伴隨騰訊在生態建設方面繼續發力，數字孿生的價值將被進一步釋放，這在推進智慧交通產業逐漸走向繁榮的同時，也將全面提升人的出行效率與體驗。實時孿生以“數字之鑰”打開“物理枷鎖”，正在開啟便捷、高效、安全的智慧交通未來。

(新媒體責編：pl0902)