一場大地震,威靈頓找出掌握氣候變遷秘密武器:數位孿生城市

一場大地震,威靈頓找出掌握氣候變遷秘密武器:數位孿生城市
紐西蘭威靈頓創造「數位孿生城市」,協助政府判斷、決策。圖片來源:截自buildmedia網站
2022-07-13
編譯・王茜穎
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《看不見的城市》裡,馬可波羅向忽必烈描述他旅程中一對建於湖畔的孿生城市法卓達(Valdrada),以湖面為界,一個佇立湖畔,一個倒映湖底,它們鉅細靡遺的描繪對方,複製對方,兩座城市相依為命,目光相接。

這樣的城市確實存在。

在紐西蘭首都威靈頓,實體的海灣城市與虛擬世界的「數位孿生」(Digital Twin)共生共存,並在彭博基金會(Bloomberg Philanthropies)2021年全球市長挑戰賽中,從全球99國、631座城市的角逐中勝出。

來自政府與非政府組織的實時數據——遍布城市的物聯網感測器、地理空間、基礎設施、櫛比鱗次的建築、繁忙的交通、單車的移動、閒置的停車位、污染、溫度、天氣——化身成栩栩如生的3D模型,在虛擬世界裡,複製出444平方公里的威靈頓地景,猶如照鏡的雙生子。

水晶球能讓你看見未來,而在替身的孿生城市裡,威靈頓市府能藉由模擬,在拍板定案前,預見新政或建設對真實世界的衝擊和影響。

威靈頓-紐西蘭-數位孿生-Digital Twin-虛擬城市-智慧城市數位孿生城市逼真模擬真實場景,協助政府決策。圖片來源:截自威靈頓市政府網站

現在,威靈頓市府計畫用數位孿生來解決本世紀最大的難題:氣候變遷。

利用數位孿生城市,視覺化氣候變遷的衝擊,建立互動模型,更直觀的溝通,促使更多市民、社區、利害相關人參與氣候規劃及行動,與氣候科學家一同探索可能的解方,以達成2050年零碳首都的目標。

「作為一個位於氣候變遷高危險區的沿海城市,基礎建設、企業和住家幾乎無處可遷,我們必須在未來兩至三年內提出有科學證據的氣候因應決策,回應市議會宣佈的氣候與生態危機。」威靈頓數位創新團隊負責人漢密爾頓(Julia Hamilton)在新聞稿中說。

「我們需要新的工具和參與方法,讓每個人都了解氣候變遷的影響,並共同打造一個具有氣候韌性的城市。」漢密爾頓說,同時表示威靈頓未來將開放數位孿生的程式碼,嘉惠其他沿海城市。

這些改變,是一場地震「震」出來的。

威靈頓數位孿生計畫負責人奧丹(Sean Audain)上數位孿生粉絲俱樂部(Digital Twin Fan Club)Podcast暢談威靈頓的數位轉型歷程。

數位孿生連著三年被國際顧問公司顧能(Gartner)選入全球十大科技趨勢,但奧丹在節目中坦承儘管市府也在推,「我們從未真正清楚認知何為數位孿生城市,我們覺得它就是那些被定義的東西之一」。

「許多的旅程都是由地震、瘟疫和各種人類苦難而推動的。沒有烏雲,何來一線光明。」他笑。

2016年11月14日半夜,紐西蘭發生了一場7.8級的大地震,震央在首都南方95公里的凱庫拉,方圓180公里內產生21個斷層,震波一路向北撼動首都。

威靈頓市府面臨強風暴雨,港口受損,交通中斷。

「中斷期間,我們說現在就是對的時間,」他們將3D模型放上雲端平台,安裝到行動裝置,市府檢查員開始掃街,三天內實時評估全市1,600多棟的商業與住宅建築;而且實際勘查前,即知建物概況,該從何著手。

源源不絕的數據上傳至雲端,結合城市場景,計算出建物周圍的安全區域,繪出合理的封鎖範圍。

「一位前來探視災區的部長跑到我們總部興師問罪:你們為何還沒有封鎖城市?你們會害死人!」奧丹回憶。

他們帶著部長在數位孿生城市裡虛擬飛行,一條街、一條街地給他看不同建物各自的受損狀況,說明封鎖城市特定區域的理由,以及抗辯為何封鎖整個都心是不必要的。細緻的決策,避免了生命、經濟、後勤、人民流離失所的中斷和巨大損失。

逼真的孿生城市場景,讓決策者、工程師、地質學家、經濟學家等能在直觀、熟悉的世界裡,快速定位,理解問題,專注討論,並快速做出決策。

分秒必爭的災後搶救時刻,各單位得以在數位孿生的平台上齊頭並進,「告訴我建物狀況的同一套資訊,一面傳給經濟部門,了解地震對商業的衝擊,另一面傳給福利團隊,評估有多少人需要我們的協助,有何需求,涉及哪些利害相關人。」

威靈頓-數位孿生-Digital Twin-地震-虛擬城市-智慧城市威靈頓市政府運用數位孿生城市判斷地震後的合理封鎖範圍。圖片來源:截自威靈頓市政府網站

「那是我們初次意識到數位孿生能做什麼。」奧丹說。

不只是奧丹,其他人也目睹了數位孿生的潛力,「他們從極度懷疑變成極為自信,這可能是我見過最有力的政治干預。」(延伸閱讀|首爾新科市長花9億元,2026完工全球第一座元宇宙城市

去年百年一遇的疫情中,數位孿生城市再次發揮作用。

「整合政府的數據,我們即可了解假設某個地區出現確診,該區的屬性是什麼,以及我們須採取何種策略來控制。」奧丹解釋。

他們根據前線救災的NGO的回報資訊,在城市哪個區域,協助了多少人,市民的回應是什麼,即時評估何處需要更多投入。

封城期間,城市南方沿海一帶多次出現大規模確診案例,市府不得不進行疏散,如何保持社交泡泡,安全疏散人潮,成為市府一大難題。

奧丹說:「我們利用數位孿生模擬,因為我們過去從未有這樣的經驗。透過數位孿生城市彩排,意味著我們至少對於可能會碰到什麼狀況有基本的概念,也得以模擬交通調度。我們在對的地方安排了足量的接駁工具,思考如何解決排隊等問題。」

經歷地震、瘟疫的考驗,數位孿生給了威靈頓不畏犯錯和反覆實驗的機會,如同奇異博士從1,400萬種可能的未來中探出一線生機,也許人類也能從中窺見對抗極端氣候的答案。(延伸閱讀|對抗飛彈的最佳武器就是科技!31歲烏克蘭部長 率百人躲地窖打「第一次世界網路大戰」

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