IT时报记者沈毅斌图东方IC
　　“影响人类21世纪生活的有两大因素，一个是以美国为主导的全球新技术革命，一个是以中国为主导的城市化。”诺贝尔经济学奖得主约瑟夫·斯蒂格利茨曾这样表述过中国城市化的地位。
　　如今，城市发展已经成为中国发展的关键动力，数字化、智能化是城市化必不可少的新基建，数字孪生技术将引领城市实现数字化转型。
　　上海作为一座超大型城市，具有人口多、流量大、功能密等复杂巨系统的城市特征，但在数字化方面，上海是全国乃至世界的标杆。
　　在1月9日举行的第一届数字城市创谷论坛暨《城市数字孪生导论》新书发布会上，同济大学副校长赵宪忠表示，坚持全面推进数字化转型是推动产业创新的关键之举，中国（上海）数字城市研究院针对数字化转型建设中的痛点进行科研攻关，为上海和全国全面数字化转型和数字城市建设提供理论、技术和人才支撑。
破题城市管理的“金钥匙”
　　什么才是城市数字化转型未来的技术方向？
　　中国科学院院士李德仁曾表示，智慧城市的未来是实现“数字孪生”。所谓城市数字孪生，是以模型和数据为基础，达到物理实体状态在数字空间的精准映射，最终实现实体与数字模型共享智慧和协同发展。简单来说就是在数字世界中“复制”一座城市，让其辅助现实中的城市建设、治理等。
　　城市发展站在科技与文明的十字路口，如何破局超大城市精细治理难题，统一科技与文明的发展路标，成为城市管理者的首要关切。城市数字孪生体系，被业界视为破题的“金钥匙”。
　　中国工程院院士陈杰在《城市数字孪生导论》一书中进一步解释道，城市数字孪生是数字孪生技术在城市领域融合应用的产物，是引领城市这一复杂巨系统数字化转型的重要抓手，其全局视野、精准映射、模拟仿真、虚实交互、智能干预等典型特性正加速推动城市治理和各行业领域应用创新发展。
　　近几年，数字孪生的内容不断丰富，从一件物品到一栋楼、一片园区，类似《黑客帝国》的虚拟城市似乎近在咫尺。不过想要实现城市数字孪生，靠单一技术远远不够，而是需要将大数据、物联网、BIM、人工智能等多项前沿技术组合在一起。其中，数据作为每一个城市物理部件唯一的数字化身份标识，是城市数字孪生的核心要素。
　　《城市数字孪生导论》中提到，以数据要素为核心的城市数字孪生，精细化地实际运行全域城市部件和全场景城市事件的孪生表达，包括实时运行状态的采集和监视，并且在运行状态下偏离监测阈值时提供可读写的预警和自动化干预。
　　虹桥火车站是上海市人流量最大的场所之一，通过车站客流仿真子系统与车站客流实时数据进行交互，与此同时，可以对乘客在站内运动进行仿真推演，面对突发事件，可迅速对风险进行主动预判、界定，及时有序地疏散客流，保障人们安全。这是出现在中国（上海）数字城市研究院展台区上的一幕，演示了如何利用数据，实现面向交通安全的交通数字孪生。
用算力迎接城市数字孪生
　　除了数据，在中国工程院院士蒋昌俊看来，算法、算力也是数字经济时代的核心要素。他预测，在算力市场方面，2025年，我国算力网络市场规模将有望超过900亿元；2022~2025年间，算力年平均增长率达14.3%；到2030年，通用算力将增长10倍，人工智能算力将增长500倍，云服务占企业应用支出比例将达到87%。“未来，算力网络建设的重点将逐步从‘基建’转向‘调度’，届时，算力将像水电一样随取随用。”蒋昌俊说。
　　说到算力，电信作为数字中国建设主力军最有发言权。“大模型正在重塑产业格局，两年可能会有50%多个行业核心场景落地。”上海电信教授级高级工程师肖晴表示，随着人工智能的不断进化，大模型将越来越复杂，对算力的要求也越来越高。当前面向大模型的公共算力服务仍面临着算力供应和需求不平衡、大模型算力集群部署调优复杂、大模型服务技术成本要求更高、智算中心与传统云DC运营差异等多方面的挑战。
　　为了实现算力“随取随用”，在大模型时代下实现城市数字孪生，中国电信在全国部署“2+3+7”架构的智算算力体系，2是指内蒙古、贵州两地打造集中化、大规模服务全国的公共训练智算中心；3是在北上广三个一线城市打造训推一体智算池，满足行业大模型的训练和推算；7则是在湖北、江苏等算力需求旺盛省份，构建区域智算中心。
　　作为体系中的重点城市，上海电信在临港、青浦东西两地分别建设智算中心和数据中心。
　　肖晴介绍，临港智算中心已经具备万卡集群能力，并启动公共计算服务。对于机房GPU的升级换代，上海电信还打造出“两弹一优”，即弹性供冷、弹性供电、优化气流组织，这样便能在高功率情况下降低能耗。青浦数据中心主要作为算力高效调度示范节点，上海电信自主研发的“息壤—全国算力一体化调度平台”可以实现跨厂商、跨资源池、跨技术架构的算力资源统一调度。
　　在肖晴看来，目前智算国产生态全栈能力基本具备，大模型时代下技术架构的统一、算子收敛，有利于缩小与国外的生态差距，但国产算力生态的成熟度还需要慢慢培育。
跨越各行各业的未来潜力
　　2015年，新加坡政府与法国达索系统等多家科技公司合作创建了“虚拟新加坡”平台。该平台将一个3D动态的数字孪生模型板新加坡展现在大众面前，不仅能实时显示新加坡城市运行状态，还能通过仿真分析，指导城市未来建设与运行优化。
　　试想一下，若将上海也“搬进”数字世界会是一个怎样的场景？数字孪生技术在未来又将如何助力各行各业发展？
　　同济大学电信学院教授范睿表示，在机器人领域，人形机器人是未来的发展重点，而实现人形机器人智能感知的基础便是视觉感知大模型，但无论数据采集，还是模拟训练都需要极高的数据成本。当数字孪生技术运用之后，只需小量数据样本，通过虚拟与现实的映射，便能生成大规模数据，帮助人形机器人成长。
　　交通领域，是数字孪生“大展身手”的舞台，通过数字化模拟技术将现实世界和虚拟世界进行无缝对接，使得物理空间、信息空间和认知空间相互融合。同济大学交通运输工程学院副教授傅挺表示，城市交通道路情况复杂多变，管理上往往都是发现状况后才被动治理，一些数据信息没法立刻拿到，导致管理效率低下。数字孪生系统可以通过仿真模拟，进行提前预判，事后快速治理，这也有利于上海全面推进韧性安全城市建设。
　　暴雨、雷电、地质灾害、山洪、大风、洪水……公园关门了、航班取消了、在家办公了，面对大自然的不可抗力，传统管理方式日益显现出局限，气象安全防护体系大多仍是“碎片化”的解决方案，存在数据孤岛。
　　华为云AI盘古大模型规划专家刘念表示，在气象行业，每天都需要用到3—6个小时进行高性能计算（HPC），才能实现准时准确的气象预报。数字孪生城市建成之后，在各行各业都将有一个虚拟的HPC存在，帮助人们提升预测和治理能力。