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一、什么是数字孪生？
欧博平台数字孪生办法佛过约莫20年的发展和演变，当下已成为热门，数字孪生所以建效法真为中枢的一种本事，也不错称为是建效法真本事的演化发展，并非对建效法真本事的取代。在建效法真本事领域已经存在很多短板和“卡脖子”的情况下，对数字孪生的盘问应建立在建效法真本事基础上顺序渐进。探究到数字孪生本事对建效法真实拓展和鼓动，以及引出的新的问题，也有必要开展深化盘问，在效率科学客不雅轨则的前提下，争取竣事少走弯路和跳跃式发展。
数字孪生应具有如下三个基本本性，所针对的对象或过程早先具随机刻上的宏不雅握续性，约略不雅测和获取系统气象数据，何况具有在线或及时滋扰、治愈的必要和可能。在这个前提下，通过构建数字孪生体并在其上开展盘问和分析，最终反馈或作用于物理世界，是数字孪生办法或关联本事的前提和职责任务。除此除外的数字化本事严格风趣风趣来讲皆不可称为数字孪生，举例诡计机辅助工程继承数字化技能对系统结构、电磁、热的分析，系统仿真中的弹说念仿真和截至系统仿真，作战抗击的诡计机兵棋或诡计机生成军力等，这些数字化方法皆不错也应当是数字孪生本事栈的一部分，但需要有新的架构和范式的牵引和检阅集成。
进一步从数字孪生的盘问对象来看，至少不错分为肤浅系统和有组织的复杂系统（或称为“体系”），所谓肤浅系统是系统的机理是详情的、不错用数学方程加以形色的，举例航天器；有组织的复杂系统无法用数学方程形色，且自己具有省略情、依稀、自满等本性，举例城市、战役或坐褥制造系统。这两类系统的数字孪生最大的各异是模子和建模方法，其次在系统不雅测和反馈截至上也有权臣的各异，以致径直决定工程可竣事性，最终体面前不同系统数字孪生构建范式上。
二、数字孪生的关联办法
数字孪生：Digital Twin（数字双胞胎），也被称为数字映射、数字镜像。是充分利用物理模子、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多圭臬、多概率的仿真过程，在诬捏空间中完成映射，从而反应相对应的实体装备的全人命周期过程。
数字孪生体：数字孪生体是现有或将有的物理实体对象的数字模子，通过实测、仿真和数据分析来及时感知、会诊、瞻望物理实体对象的气象，通过性能和气象优化以及教唆发送来调控物理实体对象的行径，通过关联数字模子间的相互学习来进化自己，同期改进利益关联方在物理实体对象人命周期内的决策。
MBSE：基于模子的系统工程（Model-Based Systems Engineering，MBSE）是建模方法的花样化应用，以使建模方法支握系统需求、想象、分析、考证和证据等算作，这些算作从办法性想象阶段初始，握续结合到想象开发以及自后的总共寿命周期阶段。
X 话语：是一种面向复杂系统支握 MBSE 的新一代一体化建效法实话语，X 话语深度和会现有建模话语 SysML、Modelica 的想想及形色圭表，基于杂乱事件系统圭表 (Discrete Event System Specification, DEVS)，竣事系统架构想象和物理本性的一体化建模。
LVC：源于军事的一种仿真本事。"实况-诬捏-构造" (Live、Virtual、Constructive, LVC)，Live代表的确的东说念主操作的确的装备，Virtual代表的确的东说念主操作模拟器，Constructive代表纯数字模子，在军事仿真实应用中，遍及存在以模子教养、老到轻浮、装备论证和作战实验为目标，将LVC三种形态的实体在合并个场景中蚁集运行。LVC的花样和很巨额字孪生的场景畸形近似。
模子：模子是对客不雅世界中的实体和算作进行抽象而形成的正规化的抒发。模子的抒发花样不错是秀气、图形、文本、数学公式、几何结构等等。模子的作用是匡助东说念主类分析问题、照看问题、传播理念。
三、数字孪生的三个误区
频年来，数字孪生本事在航空航天、工业制造、交通物流等多个行业中被平时应用，但各个行业对数字孪生的贯通存在着各异，构建数字孪生体也存在着不同的花样。针对数字孪生遍及存在以下几个误区：
01 三维等于数字孪生
以为三维等于数字孪生，忽略数字孪生的短处作用是分析复杂系统，三维视景仅仅结构的可视化，使得东说念主们不雅察孪生对象时有了更直不雅的感受，然则与关于其内在机理的挖掘和推演还有很大距离；
02 以虚控实等于数字孪生
以为在与执行世界双向映射的诬捏场景中，东说念主们不错截至物理世界中的某些开采，下达教唆等于数字孪生。忽略了数字孪生的辅助决策以致自主决策的作用；
03 罕有据无模子
在数字孪生系统中，数据存储在关系型数据库或者大数据中，数据大多以二维表的花样存在，数据间的关联关系通过主键、外键或者类SQL查询语句建立。这种花样，莫得在数字空间中，对孪生对象建立起举座的架构模子，也无法形成数据和业务问题间的关联关系，从而无法从数据的角度愚弄模子算法去挖掘出更深眉目的逻辑关系。
www.reignathleticnation.com以上几种误区制约着数字孪生关联本事和应用的发展。
四、数字孪生的三种形态
数字孪生计在三种形态，区分是原生、孪生和共生。
01 原生
物理世界中尚未出现或者未成型，需要先在数字空间中构建，从而带领物理实体或者决策的竣事。此时物理世界对数字世界的映射继承离线非及时的花样。
02 孪生
将物理世界中暖热的实体映射在数字空间中，不错及时或者离线式的进行双向的映射和截至。
03 共生
数字实体和物理实体不分主次，相互依存，统筹兼顾。
太平洋在线三种形态不存在递进关系，而是把柄不同的应用场景，使用不同的形态。举例原生形态不异应用在复混居品或者复杂体系的想象；孪生形态不异应用于园区、场站、工场的运营；共生形态是改日的一种模式，跟着元天下关联本事和应用逐步普及，其应用将会越来越多。
五、数字孪生的对象
数字孪生的对象包括两个维度：系统和体系。
系调和词开首于英文system的音译，即几许部分相互计划、相互作用，形成的具有某些功能的举座。中国著名学者钱学森以为：系统是由相互作用相互依赖的几许组成部分结合而成的，具有特定功能的有机举座，而且这个有机举座又是它隶属的更大系统的组成部分。从建效法真实角度来看，系统不异由固定结构的系统或者分系统，为了完成特定地方而组合组成的。
菠菜网最新平台网体系（System of Systems, SoS）是一个由多个系统组成的零散系统；每个组成的系统皆有其各自的照看、地方和资源，同期这些系统在体系中进行合营以达成体系的地方。
体系固然是由系统组成，然则与系统有畸形大的隔离，这些隔离皆对数字孪生的竣事有着不同的影响。
01 结构性
系统的结构是组合关系，其组成身分相对固定，体系的结构是团员关系，跟着外部和里面的变化，会动态治愈。
02 地方性
系统的地方相对明确，不错通过几许量化的筹办来进行度量，体系的地方存在一定的省略情趣，需要通过众人定性的训戒结合定量筹办来协同完成，完成地方的评价维度也相比高。
03 复杂性
系统和体系皆具有复杂的本性，然则系统的复杂性不异体面前对其物理特征的形色方面，而体系的复杂性更多的体面前其组成身分的数目多、分散广以及身分的动态团员和行径自满方面。
体系和系统的各异形成对数字孪生的本事竣事有在不同的条件，如表所述。
表1 本事条件对比
Tab.1 Comparison of technical requirements
六、数字孪生的应用场景与老到度
数字孪生的应用场景可分为以下三种：
01 运营决策
愚弄物联网、东说念主工智能等本事，对现有物理开采或者系统进行集成，不错及时监控运功绩态，用于城市治理、园区（场站）运维、装备故障瞻望和健康照看、产线排程调遣、运行能耗分析等；
02 优化想象
愚弄CAX、建效法真、运筹学和东说念主工智能等本事，开展居品想象、物流筹备、工艺和产线想象等服务；
皇冠信用盘不给钱会怎么样03 培训演练
愚弄东说念主工智能、诬捏执行等本事，将使用者带入诬捏或虚实结合场景，对救急事件、工艺操作等过程进行反复培训、演练和考查。
不同应用场景其对本事条件存在各异，在运营决策场景，更暖热的是智能度，能否匡助东说念主们辅助决策；在想象决策场景，暖热的是的确度，更侧重模拟的确世界的的确度；在培训演练场景，是但愿让受训东说念主员参加到更传神的场景，因此更侧重其拟真度。将老到度品级分为三级，具体如表所述。
表 2 老到度品级
Tab.2 Level of Maturity
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七、“建模-不竭-度量-优化”的数字孪生体构建范式
数字孪生体构建范式的中枢是模子，通过建模、不竭、度量和优化四个要道的螺旋迭代，构建一个握续的、巨擘的、概述的，具有强关联结构、动态的、可膨胀的数字孪生体，不错为分析问题、照看问题提供真相源。
该方法以基于模子的系统工程方法（MBSE）将孪生的物理对象用模子的花样进行抒发；然后建立起模子和模子间、数据和数据间、模子和数据间、模子和物理事件间的关联，从而不错成体系的将多样开首的数据、模子整合起来，形成一个形色孪生对象的动态的数字实体；在该基础上，通过建立量化筹办体系，结合众人训戒的定性分析，并继承仿真本事和数据采集的技能，解算度量值；临了愚弄运筹学、神经相聚等技能，对孪生体模子参数进行调优。以上花样反复螺旋迭代，不错对孪生对象开展多维度、多视点的盘问，为识别轨则、优化想象、瞻望演化提供补助。
图 1 数字孪生构建范式
Fig1. Paradigm of DT Construction
01 建模
数字化有别于信息化、自动化的短处标志是模子。模子是对客不雅事物的正规化抒发。模子的种类不错分为办法模子、架构模子、算法模子、仿真模子等等。建模是把柄孪生对象的内在机理和外皮环境，以领域元模子为圭表，以架构模子视图的花样对孪生对象进行形色和抒发，建模的产出物是一组体系模子视图，显然、明确的界说了视图模子间的结构和关联。
02 不竭
不竭是将第一个要道“建模”的输出：体系模子视图，与仿真模子、数据和物理传感器建立起映射关系的算作。传统的虚实映射，更多的是通过数据接口或者API接口建立起关联关系，莫得架构的敛迹和圭表，当数据源或者环境等身分发生变化时，需要在代码层从头联调。本要道是在“建模”的驱散上，将架构模子和仿真模子、数据源、传感器等进行关联，当发生变化时，不错直不雅在模子视图上进行更新。
03 度量
度量是对数字孪生体的多维度的、量化的特征抒发，亦然考证、校验和证据数字孪生体模子的垂危花样。度量是从多个视角，对数字孪生体进行筹办想象、数据生成、数据网罗以及挖掘分析的握续定量化过程。筹办想象是指从多个暖热门启航想象关联筹办和团员的筹办体系；数据生成是指仿真引擎调遣模子产生数据的过程；数据采集是指从仿真系统或者物理传感器中征集数据的过程；筹办解算是将采集的数据按照筹办算法解算的过程。
04 优化
优化是想象地方函数，愚弄运筹学、神经相聚等算法模子，通过治愈“建模”中的模子参数，从而获取最优或者最恰当驱散的过程。优化不异继承定性和定量结合的花样，明确的问题用详情的端正算法，举例线性筹备、动态筹备等，省略情的问题继承神经相聚辅助的花样开展。
皇冠体育注册05 迭代
以上四个要道，反复螺旋迭代，目标是构建一个握续的、巨擘的、可提供巨擘真相源的数字孪生体杰出运行环境。
八、典型应用场景
01 场景一：供应链优化调遣-产运销一体化调运优化数字孪生
某大型能源企业，面对能源供应安全、保电保供等骨子穷苦，以及运输相聚结构肤浅抗风险才能较差、东说念主力资源老本较高、供应链业务应用模式与骨子业务需求匹配度不高、供应链运行驱散低等诸多问题，需要对其产运销一体化调运系统构建一个数字孪生系统，使企业竣事数字化转型、及时化调遣，晋升供应链相聚举座竞争力，提高坐褥驱散、运营驱散和安全性。该数字孪生系统的应用场景属于运营决策中的供应链优化，按照建模、不竭、度量和优化构建其数字孪生体，并优化决策。
数字孪生体由煤矿、转运点、货运列车、铁门路、迷惑调遣中心、口岸、船舶、电厂、煤居品等组成，每个实体把柄其特征想象了参数和行径过程，并建立模子及各个实体间的关系，以及结合企业的运输相聚结构、业务流转关系等特征，完成通盘产运销一体化调运优化业务模子及场景模子的竖立，关联实体业务模子及场景模子如图2所示。
图 2 装车站点、口岸业务模子
Fig2. Model of Loading Station and Port Business
同期，将实体参数与MIS系统中及时采集的数据进行不竭，在仿真系统中通过愚弄夹杂线性计合算法，基于效益最高的地方进行仿真和筹办的诡计；在优化要道，通过东说念主在回路的花样治愈由于算法的问题导致不可施行的部分，进行决策调优。通过反复迭代，最终形成可下发给各个要道的调遣任务。经过优化的决策与同比决策经过数学测算，可晋升举座利润率。
图 3 铁路运输相聚模子
此前范德比尔特刚刚与湖人签下了一份为期4年，总金额4800万美元的提前续约合同，这也就意味着范德比尔特在未来一段时间都会继续代表湖人出战。范德比尔特是一名非常优秀的防守型锋线球员，他有着超强的协防能力和换防能力，而且防守覆盖面积极大。他的存在也能够在很大程度上减轻勒布朗和戴维斯的压力以及在防守端的负担。
利拉德带领开拓者连续8个赛季进入季后赛，但过去两年均无缘。利拉德此前告知开拓者，只想加盟热火。热火在2020年和2023年打进总决赛，但两次都只获得亚军。
Fig3. Model of Rail Transportation Network
02 场景二：复杂装备想象-某型舰艇能源安设数字孪生
某型舰艇能源安设主要包括泵、阀、换热器、管说念、水箱等、电机、开关、继电器等开采，是一个触及范围广、领域繁密、系统复杂、本事密集的垂危系统，径直关系舰艇遂行任务的到手与否。何如合渴望象关联参数，是舰艇能源安设盘问的主要问题。
（1）建模
舰艇能源安设模子组件包括可视化组件和开采模子组件，可视化组件是模子无关的，开采模子组件是不错用于组态建模并可在仿真引擎中加载运行的系统模子。针对复杂系统，开采模子组件是一个多专科领域的复合模子，以能源安设为例，典型的系统组件包括：热工水力组件（泵、阀、换热器、管说念、水箱等）、截至组件（截至器，与门，或门等）、电气模子（电机、开关、继电器等）。
（2）不竭
需要完成的服务东要包括：组件拖放和连线缔造。拖放组件在系统中添加刻下模子，组件之间连线形色了两个组件之间的变量传递关系。
（3）度量
舰艇能源安设模子运行过程中，各开采的运行数据及时采集到系统中，可通过可视化界面及时不雅察开采的运功绩态，同期系统也会给出开采的运行趋势，辅助想象东说念主员对开采参数进行趋势分析。如下图所示。
图 4 舰艇能源安设模子可视化界面
注：因数据明锐，上图趋势数据为恒定值。
Fig4. Visual Interface of the Ship's Power Equipment model
2017年4月11日，安徽省六安市纪律检查委员会其官网发布消息，称经六安市委批准，市纪委对市民政局原调研员段维平（已退休）严重违纪问题进行立案审查。（4）优化
舰艇能源安设的优化问题触及多个开采、多个子系统的参数寻优，系统提供了G-N法、L-M法、线性筹备、动态筹备、神经相聚算法等多种优化算法，用户可通过组态剪辑器，握住优化治愈模子参数，仿真引擎装载各开采模子参数，在诡计步长内，施行优化算法并进行数据交换，获取的最优或者最恰当的驱散数据会经过预处理后推上前端。
03 场景三：救急模拟演练-化工场援助演练数字孪生
针对某石油化工单元预警瞻望才能弱、事故成因分析难、救急处置驱散低等问题，构建模拟仿真演练数字孪生系统，为开采预警瞻望、救急处置演练提供应用场景，通过构建仿真模子、结合装备数据、仿真处置过程，从而完成石油化厂站的救急演练和培训，如下图所示。
图 5化工场救急演练仿真模子
Fig5. Model of Chemical Plant Emergency Drill
在数字孪生系统开发中，以安全事故为要点暖热对象，建立工场环境、开采外不雅、物理机理、过程行径、处置措施等参数化、全身分的模子；及时接入储罐、设施等运行数据，竣事物理实体与诬捏实体的映射；通过东说念主在回路的花样在数字空间中驱动模子运行和展现，并对短处筹办进行评估和分析；从而辅助开展安全事故救急预案优化，增强东说念主员救急处置才能，晋升石化厂退缩预警、特情处置的举座水平。
新浪体育彩票停止销售九、数字孪生居品先容
上述构建多样数字孪生体所使用的仿真器用为华如科技的“TSIM装备数字孪生”系列居品，居品以自主可控的复混居品调和建模话语“X话语”和基于模子的系统工程（MBSE）为带领，围绕复杂装备的想象、制造、测试和运营全人命周期，提供体系架构建模、装备诬捏样机、运营筹备仿真、半什物仿真、装备诬捏实训等才能。居品在照看复杂装备的架构想象与装备制造全周期系统仿真考证方面具备先进性和改进性，是首个将杂乱事件仿真、建模话语、智能体建模等本事用于工业制造的工程化居品，十足自主可控焱火体育六位一体是什么，仿真引擎和分散式中间件的性能处于海外早先地位。面前居品在核能源、探月工程和战术装备研制中起到国产替代的作用，可为国度数字化转型升级、智能制造等发展战术提供本事补助。