Ψηφιακά δίδυμα, ευφυείς πόλεις – Το Ευρωπαϊκό πρόγραμμα DUET για την καλύτερη χάραξη πολιτικών στην Ευρώπη
Η δημιουργία έξυπνων πόλεων υπήρξε σημαντικός τομέας εστίασης των κυβερνήσεων τα τελευταία χρόνια. Ωστόσο, η έννοια της έξυπνης πόλης πρέπει να μελετηθεί παράλληλα με τις αλλαγές που επηρεάζουν τα οικοσυστήματα των πόλεων και να εξελίσσεται μαζί με αυτά. Οι έξυπνες πόλεις έχουν τρία βασικά χαρακτηριστικά που τις καθιστούν ευφυείς:
Επίγνωση: Οι έξυπνες πόλεις έχουν επίγνωση σε πραγματικό χρόνο σχετικά με ταχέως μεταβαλλόμενες συνθήκες, όπως το περιβάλλον τους (καιρός, επίπεδα ρύπανσης), η κυκλοφορία (συμφόρηση, ατυχήματα) και η δημόσια ασφάλεια (καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, εγκλήματα). Πολύ πιο αργές ή περιοδικά μεταβαλλόμενες συνθήκες, όπως πληθυσμιακές ή δημογραφικές αλλαγές και τα επίπεδα οικονομικής δραστηριότητας (εμπόριο, λιανικές πωλήσεις, τουρισμός, ταξίδια και μεταποίηση) αξιοποιούνται επίσης στη λειτουργία και την ανάπτυξη των έξυπνων πόλεων.
Ανταπόκριση: Μεγάλα επίπεδα επίγνωσης, σε συνδυασμό με γρήγορους χρόνους απόκρισης, κάνουν μια πόλη πραγματικά έξυπνη. Στη λειτουργία της πόλης, οι αποτελεσματικές αντιδράσεις μπορούν να αποτρέψουν την κλιμάκωση επικίνδυνων καταστάσεων, την αποφυγή καταστροφών και τη διάσωση ανθρώπινων και υλικών πόρων.
Πρόβλεψη: Η ικανότητα πρόβλεψης και προληπτικής απόκρισης σε συμβάντα είναι αναπόσπαστο μέρος των έξυπνων πόλεων. Πριν από δύο δεκαετίες, αυτή η ικανότητα ανήκε στο πεδίο της επιστημονικής φαντασίας, αλλά σήμερα, οι δυνατότητες συλλογής μεγάλου όγκο δεδομένων και ανάλυσής τους από αλγόριθμους Τεχνητής Νοημοσύνης (AI), μας φέρνουν ένα βήμα πιο κοντά στην πρόβλεψη και αποφυγή δύσκολων καταστάσεων, δίνοντας ένα προβάδισμα στην καλύτερη προετοιμασία απέναντι σε επικίνδυνα καιρικά φαινόμενα, και γεγονότα που μπορεί να αναστατώσουν τη λειτουργία της πόλης.
Με την πάροδο του χρόνου, οι ομάδες διαχείρισης των πόλεων προσπάθησαν να αναπτύξουν αυτά τα χαρακτηριστικά αξιοποιώντας διάφορες τεχνολογικές εξελίξεις. Για παράδειγμα, κάμερες τηλεόρασης κλειστού κυκλώματος, αισθητήρες θέρμανσης, αερισμού και κλιματισμού και συστήματα διαχείρισης κτιρίων έχουν χρησιμοποιηθεί για να αυξήσουν σημαντικά την ευαισθητοποίηση της πόλης. Ωστόσο, η αθόρυβη φύση αυτών των ηλεκτρονικών συστημάτων περιορίζει την επίγνωση και οι αντιδράσεις παραμένουν χειροκίνητες. Οι περιορισμοί τους έχουν επιβραδύνει τη μετάβαση της διαχείρισης της πόλης, από αντιδραστική σε προληπτική (με απώτερο στόχο την πρόβλεψη). Με λίγα λόγια, η έλλειψη ολοκλήρωσης μεταξύ αυτών των μεμονωμένων τεχνολογικών στοιχείων στα οικοσυστήματα της πόλης εμπόδισε τη μετατροπή των πόλεων σε πραγματικά έξυπνες οντότητες, παρόλο που τα διαφορετικά στοιχεία εξελίχθηκαν από μόνα τους.
Η άνοδος των City Digital Twins
Οι πόλεις πια διάγουν μια περίοδο «γνωστικής επανάστασης» , η οποία πυροδοτήθηκε από την ταχεία συσσώρευση συστημάτων αισθητήρων – που συνηθίζουμε να αποκαλούμε το διαδίκτυο των συνδεδεμένων πραγμάτων (Internet of Things ή ΙοΤ) – και το οποίο την τροφοδοτεί διαρκώς με δεδομένα.
Η μεγαλύτερη πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι ομάδες διαχείρισης είναι η παραγωγή αξίας από τον αυξανόμενο όγκο, ταχύτητα και ποικιλία των συλλεγόμενων δεδομένων – γνωστά ως big data. Για την αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης, οι επιχειρησιακές ομάδες της πόλης δημιουργούν μοντέλα δεδομένων που μπορούν να απεικονίσουν τις πολύπλοκες λειτουργίες των λειτουργιών της πόλης σε πραγματικό χρόνο. Αυτά τα μοντέλα είναι γνωστά ως «ψηφιακά δίδυμα». Ο Δρ. Michael Grieves, ένας από τους πρωτοπόρους της ιδέας, ορίζει ότι τα ψηφιακά δίδυμα έχουν τρία μέρη: φυσικές οντότητες σε πραγματικό χώρο, εικονικές οντότητες σε εικονικό χώρο και δεδομένα που συνδέουν το φυσικό και το εικονικό μαζί.
Αυτά τα μοντέλα δεδομένων είναι ζωντανές προσομοιώσεις φυσικών ενεργειών, διαδικασιών και ολόκληρων οικοσυστημάτων, όπως οι πόλεις. Αυτό που διαφοροποιεί τα ψηφιακά δίδυμα από τις παραδοσιακές απεικονίσεις είναι ο δυναμισμός και οι δυνατότητές τους σε πραγματικό χρόνο, καθώς και η άμεση σύνδεσή τους με το πραγματικό οικοσύστημα, μέσα από τα δίκτυα αισθητήρων.
Τι είναι το ψηφιακό δίδυμο έξυπνης πόλης
Στον τομέα των έξυπνων πόλεων, ένα ψηφιακό δίδυμο είναι ένα εικονικό μοντέλο μιας πόλης, ένα αντίγραφο του φυσικού κόσμου. Αποτελούν απαραίτητα εργαλεία για την απεικόνιση, σε πραγματικό χρόνο, του παλμού της πόλης, ολοκληρώνοντας πολύ-επίπεδες πηγές δεδομένων (κτίρια, αστικές υποδομές, υπηρεσίες κοινής ωφέλειας, επιχειρήσεις, μετακινήσεις ανθρώπων και οχημάτων, προσομοιώσεις σεναρίων πολιτικής προστασίας κ.ά.). Σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς τρόπους προσομοίωσης και αναπαράστασης της πραγματικότητα με μαθηματικά μοντέλα, στην περίπτωση των ψηφιακών διδύμων, τα μοντέλα τροφοδοτούνται και εκπαιδεύονται διαρκώς με πραγματικά δεδομένα της πόλης. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνουν άμεση σύνδεση με την πραγματικότητα, και ταυτόχρονα επιτρέπουν τη διεξαγωγή δοκιμών και σεναρίων στο εικονικό περιβάλλον, χωρίς κάποια άμεση επίπτωση στους πολίτες.
Τα ψηφιακά δίδυμα εμπλέκονται σε κάθε επίπεδο διαχείρισης της πόλης, όπως: συγκοινωνίες, αστυνομία, πυροσβεστική, υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης, υπηρεσίες κοινής ωφέλειας, πολεοδομία, διαχείρισης επωνυμίας (branding) και μάρκετινγκ, συνέργειες και συνεργασίες με τρίτους.
Βελτιώνουν τη λήψη αποφάσεων σε εκτελεστικό επίπεδο και επιτρέπουν στους υπεύθυνους να παρακολουθούν στενά, τους βασικούς δείκτες λειτουργίας και συμπεριφοράς της πόλης.
Το πρόγραμμα DUET
Το Ευρωπαϊκό πρόγραμμα DUET (Digital Urban European Twins) αναπτύσσει και δοκιμάζει τη χρήση των Digital Twins μέσω web πλατφόρμας για την καλύτερη χάραξη πολιτικών στις Ευρωπαϊκές πόλεις. Αυτό υλοποιείται με την χρήση δεδομένων και μοντέλων μηχανικής μάθησης που επιτρέπουν τη δημιουργία ψηφιακών αντιγράφων (digital twins) των πόλεων, στα οποία αναλύονται οι συσχετισμοί μεταξύ κίνησης οχημάτων, ποιότητας του αέρα, θορύβου και άλλων αστικών παραγόντων.
Οι Δήμοι της Φλάνδρας (Βέλγιο), της Αθήνας και του Pilsen (Τσεχία),που συμμετέχουν στις προσπάθειες, καλύπτουν μια σειρά από κλίμακες για τη δοκιμή διαφορετικών σεναρίων που σχετίζονται με τον τομέα της κινητικότητας, της υγείας και του περιβάλλοντος. Αυτοί οι τομείς επιλέχθηκαν για δοκιμαστικούς σκοπούς λόγω των άμεσων αναγκών πολιτικής σε όλους τους τομείς και του γεγονότος ότι αυτά τα ζητήματα συχνά σχετίζονται και επηρεάζουν το ένα το άλλο, παρέχοντας μια μοναδική ευκαιρία για την εξέταση των Digital Twins με πολύπλευρη χρήση πληροφοριών και αποτελέσματα που βελτιώνουν πολλούς τομείς.
Στο εικονικό αντίγραφο που δημιουργήθηκε για την Αθήνα χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από: μετρήσεις από αισθητήρες μέτρησης ποιότητας του αέρα, μόλυνσης του αέρα και επιπέδου της, ιστορικά δεδομένα κίνησης, γεωχωρικά δεδομένα, όρια δήμων, περιοχών και γειτονιών, αισθητήρες κίνησης οχημάτων στους δρόμους της Αττικής, και χρήση μέσων αστικής συγκοινωνίας.
Στον τρίτο χρόνο του προγράμματος, Φεβρουάριο και Μάρτιο του 2022 πραγματοποιήθηκαν οι ανοιχτές δοκιμές της πλατφόρμας με την χρήση της από τους συμμετέχοντες στο πρόγραμμα, ΕΕΛΛΑΚ και ΔΑΕΜ, ανθρώπους που ασχολούνται με την λήψη αποφάσεων σε δήμους και πολίτες. Οι δοκιμές επικεντρώθηκαν στην λειτουργία, ευχρηστία, αποδοχή και υποστήριξη λήψης αποφάσεων. Η μέθοδος δοκιμής έγινε με την ελεύθερη περιήγηση στην πλατφόρμα του κάθε συμμετέχοντα και την συμπλήρωση ερωτηματολογίου στο τέλος της.
Πηγές:
https://www.digitalurbantwins.com/
