Digitální dvojčata nabízejí urbanistům zcela nové možnosti pro navrhování, monitorování a řízení měst. Umožňují optimalizovat výkon městských sítí a veškeré infrastruktury, především z hlediska energetiky, mobility, odolnosti, udržitelnosti a ekonomického růstu.

Pokud jsou digitální dvojčata využívána jako nástroj plánování, dokážou kombinovat prostorový model městského prostředí, model elektrických a mechanických systémů a data získávaná ze senzorů v reálném čase.

Kde se digitální dvojčata vzala?

Digitální dvojčata jsou virtuálními replikami fyzických systémů, které jsou využívány k simulacím. Koncept digitálních dvojčat vznikl ve výrobním průmyslu. Pokud nastal problém v zařízení, snažili se výrobci s pomocí digitálního dvojčete pochopit podstatu potíží a nalézt optimální variantu řešení. Stejně tak mohla být digitální dvojčata využita k simulaci výkonu zařízení nebo části zařízení v různých prostředích a podmínkách. Získané informace poté byly následně využity k nastavení plánů preventivní údržby nebo ke změně designu produktu.

Postupně se koncept digitálních dvojčat rozšířil do i do ostatních průmyslových odvětví a stal se sofistikovanějším. Stále častěji jsou digitální dvojčata kombinována s technologiemi jako internet věcí, umělá inteligence, modelování a pokročilá analytika. Díky těmto technologiím lze vyvinout přesnější digitální dvojče a provádět realističtější simulace.

Možnosti digitálních dvojčat jsou opravdu široké

Pro navrhování a řízení měst nabízejí digitální dvojčata celou řadu benefitů. K nejčastěji zmiňovaným patří preventivní a prediktivní údržba, optimalizace provozní efektivity a úspora nákladů, vyšší úroveň komunálních služeb pro občany, zlepšení bezpečnosti a ostrahy. V posledních letech se do popředí dostává také využití v oblasti ekologie a udržitelnosti.

Klíčovou aplikací nicméně stále zůstávají především simulace pohybu osob a nouzových evakuací, modelování povodňových rizik, inteligentní stavby, energetický management, monitoring a predikce kvality ovzduší, simulace silničního provozu a návrhy vhodných opatření. Neméně významným tématem je také problematika kybernetické bezpečnosti.

Co může situaci komplikovat?

Digitální dvojčata už nyní nabízejí velmi široké pole možností využití a dosahují špičkových výsledků. Jako každý sofistikovaný systém nicméně vyžadují kvalitní datové podklady a velmi přesnou konstrukci modelů, aby byly schopné poskytovat kvalitní výstupy. Právě složitost městského prostředí a provázanost jednotlivých struktur může představovat komplikaci pro tvorbu přesného modelu. Další komplikací může být nedostatek standardů pro výměnu dat mezi jednotlivými městskými systémy. Přijetí a využívání městských digitálních dvojčat může brzdit také nedostatečná informovanost zainteresovaných osob a obavy o soukromí nebo kybernetickou bezpečnost.

Přes všechna tato omezení však nabízejí digitální dvojčata a městské modelování synergický efekt, díky kterému mohou dosahovat mnohem vyšší efektivity procesů, snižování nákladů a optimalizace veškerých aspektů života ve městech.