產業分析-歐洲虛擬城市建模的數位雙生實踐

借鑑歐洲發展,整合多元IoT感測器與無人機技術,加速農村數位雙生應用落地。圖/美聯社

數位雙生已成爲城市轉型關鍵工具,歐盟藉「Horizon 2020」、「Horizon Europe」等資金支持,讓許多城市得以建立數位雙生平臺,加速轉型進程。

城市與農村在雙生應用技術落地展現不同策略路徑。波蘭波茲南市專注數據可視化建構城市3D模型,儘管尚未達到完全數位雙生功能,但此爲城市數位化初期探索階段。而葡萄牙波爾圖市智慧水務平臺H2PORTO,以數據整合分析實現城市水循環系統實時管理,有效降低供水中斷與排水系統故障問題。

農村數位雙生較爲稀少,但瑞典隆德市Veberod案例已展示應用潛力,該地區3D模型整合多元IoT感測器與無人機技術,實現智慧畜牧、綠化管理、健康醫療等多種場景,同時引入公私協作,以生態圈機制吸引當地產學參與,讓經費贊助與試點形成正向循環,加速應用落地。

歐盟數位雙生成熟度模型爲評估城市數位化及制定策略重要工具,依運用靜動態資料、非/結構化及AI模擬分析而有階段差異。歐洲49%平臺爲早期階段,僅42%進入實驗探索,這些平臺通常基於歷史數據整合與模擬,具基礎可視化功能,尚未實現實時數據高度模擬與自學習。

爲此,歐盟提供資金、工具箱與本地數位雙生徵案計劃支持,依成熟度提供模組化系統對應解決方案,期望藉由整合現有平臺、開發客制服務,及引入基於AI新工具,促進城市場景廣泛應用,實現城市轉型與永續發展。

■虛擬城市逐步落地 無須一步到位

數位雙生串聯現實城市與數位模型,虛擬平臺實現即時監控、預測分析,模擬不同政策奏效的影響與衝擊力道,已然是當前全球城市佈局轉型的智慧利器。

然而導入數位雙生所牽涉課題廣泛,舉凡建模繪製方式精細度、具備足夠成熟度與品質的合適資料、平臺互通界接、資料模擬預測與AI分析等。依數位程度分成戰略、探索實驗、洞察預測、智慧化四大階段。

借鑑歐洲發展,此非一蹴可幾,而需厚積薄發、腳踏實地,歸納提出三大關鍵,建議城市應採分階發展策略,以平衡利益與風險,值得我國未來佈局參考。

■關鍵一、城市數位基盤與數據力的穩紮穩打

短期優先正視城市基盤平臺與高品質數據建構重要性,透過數據成熟度評估確認資料可靠性、代表性、可存取性/查找性、標準化、共享流通性等。城市可從特定領域小型試點項目着手,選定部分區域實驗,評估單一領域下的數位基建(如模型、開放資料集、IT系統)耐受力,並在供應商參與下,挖掘技術限制。

因其涉及大量城市內外即時數據,包含民衆行爲數據、公部門機敏資訊等,基於控制數據外泄與網路安全風險,可跨部門成立專責團隊或擴大既有組織職責,搭配新協調監管機制來推展,也需制定不同部門、公私組織間嚴格數據保護、使用權限分級制度規範與共享交換標準。

■關鍵二、活用公私協作 拓展應用與資料的整合範疇

中期以善用公私協作、應用範疇與跨域資料整合擴展爲目標,逐步整合至城市核心領域,如治理安全、交通、健康、環境監測等領域,從歷史靜態資料進展到實時動態資料捕捉,確保各服務系統與雙生平臺無縫整合,協助政府城市規劃、預測未來需求。

比如說,當數位雙生需擴展到不同領域或區域時,數據如何在平臺上順利整合互通?此將面臨技術成本與基建擴展需求帶來的資金、資源投入壓力,及在動態數據導入遭遇數據所有權、技術控制與利潤分配的衝突與矛盾。

城市可運用公私協作模式,設立專責窗口對內跨機關凝聚願景共識,對外引入產學參與服務布建的數位公共基建,規劃足夠激勵誘因促進生態合作,與產業共建營利模型、提供行政與相關資源支持,分擔資金與技術壓力,達到產業扶持、學術專業落地之效。

■關鍵三、關注高級模擬能力的資源需求、強化公民參與機制

長期關注結構化/非結構化資料跨域使用,以高效運算支援AI自學習,展現實時數據高級模擬能力提升預測精準度。城市可設計徵案、競賽或挑戰活動,或開發基於雙生市民服務平臺,讓民衆直接體驗;鼓勵生態圈與公民參與,營造公平競爭環境,以研發補貼或創新獎勵,讓新創有參與空間。

更重要的是,城市應建立彈性與容錯韌性機制,即使出現技術問題時,仍能確保城市數位關鍵基礎設施穩定運作,且應思考基於數位雙生洞察的決策場景界線,涉及公共利益或是高風險領域的重大決策,還是需要專家人爲來把關。

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