به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، فناوری شهر هوشمند راهکاری است برای ایجاد یک محیط کارآمد، پایدار و شهروندمحور که در آن ساکنان از حمل‌ونقل عمومی یکپارچه، فضاهای سبز فراوان، امنیت عمومی و خدمات فراگیر بهره می‌برند. شهر هوشمند چشم‌اندازی به سوی شهرهای آینده است که در آن جوامع در محیطی رشد خواهند کرد که با دقت فراوان برای ارتقای راحتی، امنیت، رفاه و کیفیت زندگی برای همه طراحی شده است.
در قلب این چشم‌انداز، دوقلوهای دیجیتال شهری قرار دارند؛ کپی مجازی شهرها که برنامه‌ریزان شهری و سیاست‌گذاران را قادر می‌سازند تا جنبه‌های مختلف زندگی شهری را شبیه‌سازی، تحلیل و بهینه‌سازی کنند. دوقلوهای دیجیتال شهری با استفاده از داده‌های بی‌درنگ، تجزیه و تحلیل پیشرفته و هوش مصنوعی (AI)، به برنامه‌ریزان شهری کمک می‌کنند تا تأثیر تغییرات پیشنهادی را به صورت مجازی تصور کنند، راه‌حل‌های نوآورانه را آزمایش کنند و استراتژی‌های مبتنی‌بر داده را اجرا کنند که خدمات شهری، زیرساخت‌ها و مدیریت منابع را بهبود می‌بخشد. چنین اقدامی باعث می‌شود تا مسئولان شهری پیش از اجرای هر پروژه‌ای با تمام نقاط ضعف و قوت آن آشنا شوند و با تحلیل داده‌ها سعی در بی‌خطا اجرا کردن آنها داشته باشند. فناوری دوقلو دیجیتال همچنین می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد، زیرا کاربران مجبور نخواهند بود آزمایش‌های واقعی را با نمونه‌های اولیه فیزیکی انجام دهند.
دوقلوهای دیجیتال شهری یک ابزار قدرتمند در تبدیل چشم‌انداز شهرهای هوشمند به واقعیت هستند و طیف گسترده‌ای از پتانسیل‌های خدمات را امکان‌پذیر می‌کنند که به‌عنوان نمونه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
برنامه‌ریزی شهر هوشمند: کمک به برنامه‌ریزان شهری برای طراحی زیرساخت‌های کارآمدتر، بهینه‌سازی تخصیص منابع و شبیه‌سازی تأثیر سیاست‌ها بر عواملی همچون تراکم ترافیک، آلودگی صوتی، آلودگی هوا و پایداری محیطی
نظارت و نگهداری زیرساخت: نظارت بر وضعیت زیرساخت‌های حیاتی نظیر پل‌ها، تونل‌ها و شبکه‌های برق که به مقامات شهری اجازه می‌دهد تا مسائل بالقوه را قبل از تبدیل شدن به مشکلات بزرگ شناسایی و به آنها رسیدگی کنند
مدیریت تسهیلات: بهینه‌سازی مکان تاسیساتی همچون سیستم‌های HVAC (گرمایش، هوارسانی و تهویه مطبوع) و مدیریت وضعیت تجهیزات تا جزئی‌ترین سطح
بهره‌وری انرژی: تجسم مصرف انرژی در زمان واقعی، تجزیه و تحلیل الگوهای مصرف انرژی و شبیه‌سازی تقاضای انرژی برای کمک به شهرها در بهینه‌سازی مصرف انرژی و توسعه استراتژی‌هایی برای انتقال به منابع تجدیدپذیر همچون پنل‌های خورشیدی و مزارع بادی
نظارت بر محیط‌زیست و اقدامات آب‌وهوایی: تجسم و ارزیابی تأثیرات گرمایش جهانی همچون افزایش سطح دریا برای کمک به مقامات برای برنامه‌ریزی واکنش‌های مناسب
مدیریت بلایا: بهینه‌سازی استقرار منابع اضطراری و کمک به نخستین امدادگران در مکان‌یابی رخداد، ارزیابی خسارت و هماهنگی تلاش‌های امدادی
ایمنی و امنیت عمومی: کمک به سازمان‌های مجری قانون در پیشگیری از جرم، مدیریت ترافیک و کنترل جمعیت با ارائه بینش‌های بی‌درنگ که امکان تصمیم‌گیری سریع را فراهم می‌کند
شبیه‌سازی کل چرخه زندگی شهر توسط دوقلوی دیجیتال
دوقلوهای دیجیتال باید با هر مرحله از برنامه‌های مدیریت شهری، از شبیه‌سازی گرفته تا طراحی، از ساخت تا بهره‌برداری و نگهداری هماهنگ باشند زیرا هر مرحله از جنبه متفاوتی از فناوری‌های دوقلوی دیجیتال استفاده می‌کند. برای مثال، در فاز شبیه‌سازی، هوش مصنوعی در پیش‌بینی تأثیر یک ساختمان جدید بر سطوح نویز و الگوهای ترافیکی مؤثر است. در مرحله طراحی و ساخت، یک دوقلوی دیجیتال می‌تواند مشخصات سازه را تجزیه و تحلیل کند، تخصیص منابع را بهینه، ضایعات را کاهش و برای ایمنی کارگران سازنده برنامه‌ریزی کند.
در مرحله عملیات، دوقلوی دیجیتال از داده‌های حسگر و دوربین برای تجسم جریان‌های ترافیکی بی‌درنگ یا کمک به تیم‌های واکنش اضطراری استفاده می‌کند. در طول فرایند تعمیر و نگهداری، یک دوقلوی دیجیتال شهری می‌تواند بینش ارزشمندی درباره تصمیم‌گیری برای نیازهای تعمیر و نگهداری تجهیزات پیش از وقوع شرایط غیرقابل کنترل ارائه بدهد.
اتخاذ رویکرد جامع برای دوقلوهای دیجیتال شهری
دوقلوی دیجیتال شهری یک فناوری نوظهور شامل ابزارها و روش‌های متنوع برای مراحل مختلف طراحی، توسعه و برنامه‌ریزی شهری است که کاربران می‌توانند متناسب با نیاز خود بر جنبه‌های مختلف این فناوری تمرکز کنند و سطوح مختلفی از پیچیدگی را ارائه دهند.
برای استفاده حداکثری از فناوری دوقلوی دیجیتال شهری، مسئولان و برنامه‌ریزان شهری باید ابتدا درک کاملی از قابلیت‌های این فناوری داشته باشند و بدانند که چه کارهایی می‌تواند انجام دهد و چه مزایایی در طول توسعه یک شهر ارائه می‌دهد. با هماهنگ کردن اهداف شهر با قابلیت‌های راه‌حل‌های دیجیتالی دوقلو در هر مرحله، تیم‌ها می‌توانند مطمئن شوند که ابزار مناسبی را برای نیازهای خاص خود انتخاب می‌کنند. در ادامه چند مورد موفق از دوقلوهای دیجیتالی در نقاط مختلف دنیا معرفی می‌شود.
دوقلوی دیجیتال لینکلن‌شر و آمادگی در برابر حوادث اضطراری، انگلستان
تشدید بحران‌های اقلیمی و رویدادهای آب‌وهوایی در شهر لینکلن‌شر، انجمن تاب‌آوری شهر را به تلاش برای افزایش انعطاف‌پذیری و ارتقای پاسخ به شرایط اضطراری همچون سیل، تخریب زیرساخت‌های حیاتی و حوادث حمل‌ونقل واداشته است. با توجه به وضعیت جاده‌های این شهر، برنامه‌ریزی برای پاسخ به حوادث اضطراری و تخلیه جاده‌ها نیاز به راه‌حل‌های ابتکاری دارد.
این شهر از تصاویر پهپاد و ماهواره‌ای برای مدل‌سازی رخدادها استفاده می‌کند، نرم‌افزار هواپیمای بدون سرنشین شهر داده‌های بی‌درنگ را با سرعت و دقت بالا در اختیار انجمن تاب‌آوری قرار می‌دهد تا راهکار بهتری برای شناسایی، مکان‌یابی و تخلیه مکان ارائه دهند. در واقع این سیستم جدید، دوقلوی سه‌بعدی شهر به همراه نرم‌افزار پهپاد است که برای بهبود درک برنامه‌ریزان از فجایع اضطراری احتمالی استفاده می‌شود.
کاهش مصرف انرژی شهری با دوقلوی دیجیتال دوبلین، ایرلند
مسئولان شهری دوبلین برای رسیدن به اهداف کاهش انتشار کربن در حوزه مصرف انرژی از فناوری دوقلوی دیجیتال کمک گرفته‌اند. با استفاده از این فناوری سه برج در مرکز شهر طراحی کرده و از داده‌های بی‌درنگ دوقلوی دیجیتال دوبلین برای تجزیه و تحلیل و ارزیابی استراتژی‌هایی استفاده کردند که برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی و خنثی‌سازی کربن ارائه شده بود.
این استراتژی‌های چهارگانه شامل اقدامات مقاوم‌سازی در سه سطح ابتدایی، متوسط و پیشرفته در ساختمان‌ها است که در هر سطح مصرف انرژی ساختمان بین صفر تا ۳۰ درصد کاهش و درنتیجه بهره‌وری ساختمان افزایش پیدا می‌کند. نصب سیستم‌های تولید انرژی تجدیدپذیر و نوسازی بخش‌های پرمصرف ساختمان‌ها چهارمین بخش این استراتژی است که بهره‌گیری از فناوری دوقلوی دیجیتال می‌تواند تا حد زیادی به اجرایی شدن این مرحله کمک کند.
دوقلوی دیجیتال ترافیکی در شهر هوشمند پیچ‌تری کرنرز، ایالات متحده آمریکا
پیچ‌تری کرنرز نخستین شهر هوشمند آمریکا در ایالت جورجیا است که دوربین‌های کنترل ترافیک شهر را با فناوری تجزیه و تحلیل ویدئویی مبتنی‌بر هوش مصنوعی ادغام کرده است تا ایمنی کاربران آسیب‌پذیر را در سطح جاده‌ها تضمین کند. شرکت‌های فناوری شهر همکاری خود را بر مبنای استفاده از فناوری‌های هوش مصنوعی و نرم‌افزارهای مدیریت داده آغاز کرده‌اند تا دوقلوی دیجیتال ترافیکی پیچ‌تری کرنرز را راه‌اندازی کنند.
به این ترتیب حسگرهای هوشمند کاربران آسیب‌پذیر از جمله عابران پیاده و دوچرخه‌سوارانی را که از دید پنهان هستند، شناسایی و طبقه‌بندی می‌کنند و اطلاعات مربوطه را در اختیار واحدهای مستقر کنار جاده قرار می‌دهند تا هشدارهای لازم برای پیشگیری از وقوع حوادث را صادر کند.
علاوه بر این، دوربین‌های کنترل ترافیک هوشمند با تجزیه و تحلیل داده‌های جاده‌ای، هشدارهای لازم برای سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند (ITS) را فراهم می‌کنند و به آنها در به‌کارگیری استراتژی‌های کاربری در بزرگراه‌ها و تقاطع‌ها کمک می‌کنند. داده‌های جمع‌آوری‌شده از حسگر دوربین‌ها توسط یک سیستم ابری مدیریت می‌شود و به مسئولان کمک می‌کند تا جریان ترافیک و ایمنی را در تقاطع‌ها افزایش دهند. این همکاری فراتر از پیشگیری از خطرات ترافیکی است و برنامه‌هایی را برای رسیدن به اهداف چشم‌انداز صفر شهر را ارائه می‌دهد.
مقابله با هدررفت انرژی توسط دوقلوی دیجیتال ریگا، لتونی
شهرداری ریگا، پایتخت لتونی، از یک ابزار تعاملی به نام نقشه حرارتی رونمایی کرده است که به کمک دوقلوی دیجیتالی شهر تهیه شده و اطلاعات دقیقی درباره بهره‌وری انرژی ساختمان‌های مسکونی این شهر در اختیار کاربران قرار می‌دهد. ساکنان شهر می‌توانند به کمک این نقشه حرارتی، کارایی انرژی ساختمان خود را بررسی و راهکارهای مناسب برای کاهش مصرف انرژی را دریافت کنند. داده‌های جمع‌آوری‌شده در سه سال گذشته ساختمان‌ها را از نظر مصرف انرژی دسته‌بندی کرده است و به مسئولان کمک می‌کند تا نیازهای بهبود مصرف انرژی ساختمان را برآورده سازند.
نظر شما