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　　目前，國內在交通領域的技術創新層出不窮，交通出行領域已經成為創新科技聚集和爆發的領域。

　　眾多新科技的出現，正在給我們描繪出一幅未來交通的藍圖。在面向未來的諸多關于智慧交通的前沿應用和解決方案中，大規模的自動駕駛或將實現，數字化的交通基礎設施也將不斷發展。在這當中，虛擬仿真、數字孿生、虛擬孿生等新技術將發揮重要的作用。

　　虛擬仿真技術已經在自動駕駛領域中廣泛應用

　　普通人對虛擬仿真最直接的認識，就是在各種大型RPG游戲當中，能夠感受到各種接近真實自然界的光影效果、物理效果，以及NPC背后的AI技術。其實在工業、航天、交通等各個領域，虛擬仿真技術已經有了深度的應用。

　　豐田汽車與麻省理工學院合作推出了自動駕駛仿真平臺“VISTA”;日本一家專門開發自動駕駛AI的公司VERTechs，運用著名的游戲引擎UE4，渲染出了效果極為逼真的虛擬城市AUTO City，被本國多家智能汽車測試場采用。

　　虛擬仿真技術讓自動駕駛汽車進入虛擬環境進行測試，不但能輕松構建極端場景，還能有效降低測試風險，提升測試效率。其實自動駕駛虛擬仿真平臺就像一個RPG駕車游戲，主角就是依據自動駕駛算法運行的車輛。游戲技術將保證自動駕駛仿真測試的高度還原性，場景建模、傳感器建模、3D物理引擎、動畫引擎等，都在自動駕駛虛擬仿真領域大量運用。

　　在國內開展自動駕駛研發初期，以游戲技術見長的騰訊積極投入虛擬仿真技術領域，并開發了虛擬仿真平臺TAD Sim，結合云計算能力，搭建了云端虛擬城市型仿真，讓測試車輛進行復雜環境的測試驗證。

　　數字孿生技術：智慧交通的底層技術支撐

　　相比虛擬仿真，數字孿生更強調物理世界數據的采集具有實時性、全面性和交互性，是和現實世界動態同步的“平行世界”。通過各類仿真、分析、數據積累、挖掘，甚至人工智能的應用，確保與現實系統的同步性。

　　構建兩個相同的航天飛行器，一個發射到太空執行任務，另一個留在地球上實時反映任務期間的工作狀態，以應對可能出現的緊急事件。NASA的“阿波羅計劃”可以說是“孿生”的雛形概念，只不過兩個都是物理實體。

　　數字孿生(Digital Twin)，其設想在2003年前后首次出現于Grieves教授在美國密歇根大學的產品全生命周期管理課程上，如今已成為全球科技的熱門。

　　眾多全球企業與組織，都已開始在工業制造、醫療健康、智慧城市等多領域探索數字孿生的應用價值。

　　瑪莎拉蒂Ghibli跑車，通過數字孿生，對軟件里的數字化模型進行設計和測試，縮短了30%的新款車型設計開發時間，跑車上市時間縮短了16個月，同時產量提升了3倍。

　　作為全球三大航空發動機生產商之一，美國GE公司與ANSYS合作，共同打造用于制造的數字孿生體技術，并基于航空發動機運維過程的數字孿生體應用，GE還發布了預測性維修和維護產品——TrueChoice。

　　數字孿生技術以真實數據為支撐，實現虛擬世界和物理世界的無縫互通。數字孿生技術與不斷發展的傳感、通訊、人工智能等技術，將構建起智慧交通的數字化基礎設施，在越來越多的交通領域發揮作用。

　　數字孿生技術可以提升自動駕駛測試的真實性。數字孿生世界可以在云端測試場中，根據真實道路數據生成實時的訓練環境，讓自動駕駛算法進行安全的測試。比如在長沙智能網聯測試區，騰訊運用自動駕駛模擬仿真技術，對測試區的地理全貌進行數字化建模，實現在仿真環境下進行安全、高效的智能汽車實驗。

　　數字孿生技術可以用于交通管控科學推演。將真實的交通信息平移到孿生世界中，依據交通行為特征和規則，可以判斷推演交通流的變化情況，進而對交通管理預判提供科學的依據。例如，演唱會散場后的局部地點大規模交通擁堵，需要交管部門根據真實情況提前做出預判和應對，孿生平臺上的推演就是必要和高效的步驟。

　　騰訊利用城市級三維重建技術，構建出深圳南山區科技園的數字孿生環境，可以精確還原真實世界中的樓宇、道路、實時交通等豐富信息，讓實時交通流大數據映射到虛擬環境中，生成整個城市的大規模車道級仿真。在這個基礎上，就能夠構建起實時的交通流仿真，用來進行城市交通的模擬和推演，為區域交通管理調度和優化提供支持，這也是未來交通調度管理科學決策方式的重要轉變。

　　數字孿生技術將助力交通建設規劃。通過數字孿生的虛擬設計、裝配以及運行，可以模擬出從軌道交通工具的設計制造到運行維護等各階段的場景，在該環境中可以“全身心地”投入到整個工程之中進行各種操作，可拓展從業人員的技術手段和認知領域，為軌交建設工程節約成本與時間，提高效率與質量，并在運行過程中及時做好維護與突發應對。

　　通過數字孿生模型來規劃、設計和建設網絡，同樣也可以運用在公路和鐵路建設上。而在運營期間，利用數字孿生模型，交通運輸運營商將能夠提升性能和可靠性，中鐵四院的三維數字鐵路即是代表。

　　虛擬孿生：用現實推演未來

　　根據中國科協的定義，虛擬孿生是在數字孿生的基礎上，利用傳感器、物聯網、虛擬現實、人工智能等數字技術對真實世界中物理實體和智能實體對象的特征、行為、形成過程和性能等進行描述和建模的過程和方法。它以數字孿生為基礎，但更側重于智能實體或生命體的建模和仿真。因此，如何實現制造物理世界與信息世界的交互與共融，是當前國內外實踐智能制造理念和目標所共同面臨的核心瓶頸之一。

　　未來交通是現實世界與虛擬世界的交匯融合，通過獲取現實世界中動態實時的交通數據，在虛擬世界里將其數字化、模型化，可以打通物理世界和云端的數字孿生世界，去推演解決現實世界中遇到的交通問題。

　　不僅是虛擬孿生，熱門的“全真互聯網”、“元宇宙”概念，更是展望了虛實相通的未來生活。物理世界與數字虛擬已然突破界限，相互作用與進化，服務于人類。智慧交通和智慧城市，未來充滿想象。

　　來源：物聯網智庫