В предыдущей статье мы рассказали о технологии цифровых двойников и как компания «Хельги Лаб» подходит к решению такой комплексной задачи как создание цифрового двойника города. Но как этот процесс выглядит со стороны города? Какие вопросы и задачи стоят перед муниципалитетом и как принимается решение о создании цифрового двойника города?
За помощью с ответами на эти вопросы мы обратились в администрацию Южно-Сахалинска, с которой мы взаимодействуем уже 4 года и прошли долгий путь создания, обновления, совершенствования и использования цифрового двойника города. Столица единственного в нашей стране «островного» региона — город Южно-Сахалинск стал ярким примером того, как цифровые двойники могут влиять на городскую среду и способствовать улучшению жизни горожан. В этой статье мы рассказываем о том, как Южно-Сахалинск осваивал возможности цифрового двойника города, с какими трудностями он столкнулся на этом пути и каких выдающихся результатов добился.
За помощью с ответами на эти вопросы мы обратились в администрацию Южно-Сахалинска, с которой мы взаимодействуем уже 4 года и прошли долгий путь создания, обновления, совершенствования и использования цифрового двойника города. Столица единственного в нашей стране «островного» региона — город Южно-Сахалинск стал ярким примером того, как цифровые двойники могут влиять на городскую среду и способствовать улучшению жизни горожан. В этой статье мы рассказываем о том, как Южно-Сахалинск осваивал возможности цифрового двойника города, с какими трудностями он столкнулся на этом пути и каких выдающихся результатов добился.
Планы и ожидания
История муниципальной информационной системы «Цифровой двойник города» Южно-Сахалинска началась в 2020 году, когда администрация города приняла решение создать трехмерную модель города с панорамными фотографиями. Старт проекта состоялся по инициативе мэра Южно-Сахалинска Сергея Надсадина в рамках пилотного проекта «Умный город» Министерства строительства и ЖКХ Российской Федерации. Между Министерством, администрацией города и Правительством Сахалинской области было подписано тройственное соглашение об участии в пилотном проекте.
Важность создания трехмерной модели столицы региона также отметил и полномочный представитель президента на Дальнем Востоке — Юрий Петрович Трутнев.
Администрация города утвердила распоряжение о создании муниципальной информационной системы «Трёхмерная модель города с фотопанорамами», что дало формальный старт и обоснование проекту создания цифрового двойника города, который и реализовала компания «Хельги Лаб».
Исходные ожидания Южно-Сахалинска от внедрения информационной системы были продиктованы необходимостью получения 3D-модели города с отображением электронных моделей коммунальных сетей. Другой важной задачей было создание наглядного инструмента взаимодействия с бизнесом и жителями города посредством проведения публичных слушаний по вопросам градостроительства и обеспечения инвестиционной деятельности.
Важность создания трехмерной модели столицы региона также отметил и полномочный представитель президента на Дальнем Востоке — Юрий Петрович Трутнев.
Администрация города утвердила распоряжение о создании муниципальной информационной системы «Трёхмерная модель города с фотопанорамами», что дало формальный старт и обоснование проекту создания цифрового двойника города, который и реализовала компания «Хельги Лаб».
Исходные ожидания Южно-Сахалинска от внедрения информационной системы были продиктованы необходимостью получения 3D-модели города с отображением электронных моделей коммунальных сетей. Другой важной задачей было создание наглядного инструмента взаимодействия с бизнесом и жителями города посредством проведения публичных слушаний по вопросам градостроительства и обеспечения инвестиционной деятельности.
Создание цифрового двойника Южно-Сахалинска
Самым кропотливым и продолжительным этапом была подготовка к внедрению цифрового двойника города — необходимо было изучение возможностей системы и всесторонняя оценка уже существующих на рынке решений. Но каким тщательным ни было бы изучение чужого опыта, всё равно полное представление можно сформировать только самостоятельно опробовав систему.
Пригодился опыт Хельги Лаб в работе над двойником Москвы. Параллельно шла работа по сбору информации и подготовке к интеграции с существующими городскими системами. Хельги Лаб провела съёмку города автомобильным комплексом лазерного сканирования и фотопанорамирования и создала 3D-модель города. В качестве образца интеграции отобразили предоставленный сегмент электронной модели газовых сетей в созданной 3D-модели Южно-Сахалинска. Со слов представителей администрации города, удобство и богатый функционал, наличие фотопанорамного режима в сочетании с наглядностью 3D-модели окончательно убедили администрацию Южно-Сахалинска в пользе цифрового двойника и необходимости его внедрения.
За последующие годы была настроена интеграция с муниципальными информационными системами и, на данный момент, модель обеспечена таким количеством входным данных, что внутри цифрового двойника города можно отображать, анализировать и планировать практически любые муниципальные процессы.
Пригодился опыт Хельги Лаб в работе над двойником Москвы. Параллельно шла работа по сбору информации и подготовке к интеграции с существующими городскими системами. Хельги Лаб провела съёмку города автомобильным комплексом лазерного сканирования и фотопанорамирования и создала 3D-модель города. В качестве образца интеграции отобразили предоставленный сегмент электронной модели газовых сетей в созданной 3D-модели Южно-Сахалинска. Со слов представителей администрации города, удобство и богатый функционал, наличие фотопанорамного режима в сочетании с наглядностью 3D-модели окончательно убедили администрацию Южно-Сахалинска в пользе цифрового двойника и необходимости его внедрения.
За последующие годы была настроена интеграция с муниципальными информационными системами и, на данный момент, модель обеспечена таким количеством входным данных, что внутри цифрового двойника города можно отображать, анализировать и планировать практически любые муниципальные процессы.
Преодоление трудностей
В первые годы существования цифрового двойника Южно-Сахалинска в администрацию не было предметного запроса на частое создание ситуационных фотопанорам, но сам по себе вопрос необходимости периодического обновления и актуализации фотопанорамной съемки лежал на поверхности. Спустя 3 года была проведена повторная съёмка города мобильным комплексом Хельги Лаб.
Очевидно, что для полноценного существования цифрового двойника обновление требуется чаще, но как поступить в условиях ограниченного бюджета и с учётом сложной логистики специалистов и съёмочных комплексов в Южно-Сахалинск? Эту ситуацию мы решили, предоставив городу устройства собственной разработки Хельги Лаб для фотопанорамной съёмки на базе велосипедов, а в прошлом году Южно-Сахалинск так же приобрёл комплекс для лазерного сканирования и фотопанорамной съемки.
Таким образом, администрация города получила удобный инструмент для самостоятельного обновления фотопанорам цифрового двойника, но вместе с возможностью появилось и желание создавать фотопанорамы по ситуативным запросам Департамента архитектуры и иных муниципальных структурных подразделений. Эта возможность стала использоваться регулярно для мониторинга хода строительных, ремонтных, земельных и других работ в городе. Хельги Лаб же в рамках поддержки цифрового двойника города осуществляет обработку и загрузку материалов, гарантируя совместимость и корректность отображаемых данных.
Очевидно, что для полноценного существования цифрового двойника обновление требуется чаще, но как поступить в условиях ограниченного бюджета и с учётом сложной логистики специалистов и съёмочных комплексов в Южно-Сахалинск? Эту ситуацию мы решили, предоставив городу устройства собственной разработки Хельги Лаб для фотопанорамной съёмки на базе велосипедов, а в прошлом году Южно-Сахалинск так же приобрёл комплекс для лазерного сканирования и фотопанорамной съемки.
Таким образом, администрация города получила удобный инструмент для самостоятельного обновления фотопанорам цифрового двойника, но вместе с возможностью появилось и желание создавать фотопанорамы по ситуативным запросам Департамента архитектуры и иных муниципальных структурных подразделений. Эта возможность стала использоваться регулярно для мониторинга хода строительных, ремонтных, земельных и других работ в городе. Хельги Лаб же в рамках поддержки цифрового двойника города осуществляет обработку и загрузку материалов, гарантируя совместимость и корректность отображаемых данных.
Создание мастер плана и потенциал интеграции
Традиционно городское планирование осуществляется посредством создания генерального плана города. Это масштабный документ, объёмом около 1500 страниц технического текста с обилием специальной терминологии. Генеральный план, как правило, разрабатывается специализированным институтом с горизонтом планирования в 20 лет. Это достаточно громоздкий инструмент, поэтому с распространением современных технологий стала использоваться практика создания «мастер плана» города с горизонтом планирования до 5 лет, который пишется доступным языком с использованием наглядных материалов.
Южно-Сахалинск приступил к созданию мастер плана города разделив городское хозяйство на 7 сфер: рабочие места, жильё, транспорт, инженерные коммуникации, социальная сфера, общественные функции, общественные пространства. Развитие каждой из этих сфер необходимо было спланировать исходя из их текущего и целевого состояния через 5 лет, в чём неоценимым подспорьем оказался цифровой двойник города.
Непосредственно в трёхмерной модели города были созданы информационные слои по каждой из 7 отраслевых сфер с разделением на районы города. Внутри слоя внедряются трёхмерные модели планируемых к постройке объектов, они наполняются семантической информацией. Например, для жилого комплекса можно посмотреть численность потенциальных жильцов, объём потребляемых ресурсов, планируемое количество создаваемых рабочих мест объектов торговли, год ввода в эксплуатацию, объём инвестиций и так далее. Подобным образом в цифровом двойнике были созданы все объекты, которые планировалось построить в ближайшие 5 лет, а регулярное обновление фотопанорам позволяет отслеживать прогресс строительства.
Южно-Сахалинск приступил к созданию мастер плана города разделив городское хозяйство на 7 сфер: рабочие места, жильё, транспорт, инженерные коммуникации, социальная сфера, общественные функции, общественные пространства. Развитие каждой из этих сфер необходимо было спланировать исходя из их текущего и целевого состояния через 5 лет, в чём неоценимым подспорьем оказался цифровой двойник города.
Непосредственно в трёхмерной модели города были созданы информационные слои по каждой из 7 отраслевых сфер с разделением на районы города. Внутри слоя внедряются трёхмерные модели планируемых к постройке объектов, они наполняются семантической информацией. Например, для жилого комплекса можно посмотреть численность потенциальных жильцов, объём потребляемых ресурсов, планируемое количество создаваемых рабочих мест объектов торговли, год ввода в эксплуатацию, объём инвестиций и так далее. Подобным образом в цифровом двойнике были созданы все объекты, которые планировалось построить в ближайшие 5 лет, а регулярное обновление фотопанорам позволяет отслеживать прогресс строительства.
Такое тщательное планирование дало возможность определения потенциальной загруженности инженерных сетей города, которые можно отобразить вместе с плановой застройкой в цифровом двойнике. По инженерным сетям также доступна подробная семантическая информация вплоть до диаметра труб и года ремонта. Такая глубина детализации возможна благодаря интеграции собственных информационных систем городских инженерных служб с цифровым двойником города, что дало возможность администрации города видеть в одном месте информацию обо всех аспектах городской жизни и планировать развитие города.
К другим преимуществам настолько глубокой интеграции стала возможность определения «зон риска» по инженерным сетям, когда на модели цветами отображаются все инженерные объекты в зависимости от года ввода в эксплуатацию и необходимости проведения ремонтных работ. Схожий функционал доступен для транспортной и другой инфраструктуры. Подобные наглядные инструменты помогают руководителям легко увидеть проблемные места в сложном многогранном механизме функционирования города.
К другим преимуществам настолько глубокой интеграции стала возможность определения «зон риска» по инженерным сетям, когда на модели цветами отображаются все инженерные объекты в зависимости от года ввода в эксплуатацию и необходимости проведения ремонтных работ. Схожий функционал доступен для транспортной и другой инфраструктуры. Подобные наглядные инструменты помогают руководителям легко увидеть проблемные места в сложном многогранном механизме функционирования города.
Социальные проекты
Южно-Сахалинск использует двойник не только для оптимизации управления и планирования развития городом, но и напрямую для улучшения качества жизни горожан. Один из примеров такой работы — пилотный проект «Цифровая логистика маломобильных групп населения (МГН)», который был реализован в прошлом году.
Задача проекта была в расширении доступности городской среды для МГН с помощью инструментов цифрового двойника города. В рамках его реализации был создан и настроен веб-сервис, в котором отображаются:
Задача проекта была в расширении доступности городской среды для МГН с помощью инструментов цифрового двойника города. В рамках его реализации был создан и настроен веб-сервис, в котором отображаются:
- Опорная транспортная сеть, доступная для проезда инвалидов-колясочников;
- Специально отснятые панорамы на протяжении этой сети;
- Отправные точки маршрутов;
- Актуальные контуры земляных работ с подтверждением в виде панорамных снимков;
- Перекрёстки с пониженными бордюрами;
- Адаптированные для МГН многоквартирные дома.
В рамках пилота была сформирована опорная транспортная сеть протяжённостью более 23 километров и выполнено виртуальное прохождение маршрута протяжённостью в 5,75 км по фотопанорамам. В результате успешной реализации пилота, проект логистики МГН был продолжен на текущий год и, будет включён в региональную программу Министерства социальной защиты.
Заглядывая в будущее
Цифровой двойник Южно-Сахалинска продолжает развиваться и совершенствоваться, постоянно добавляя новые функции и возможности. К числу ключевых инициатив, реализуемых в 2024 году, относятся:
1. Настройка интерфейса для мобильных устройств. Администрация города работает над тем, чтобы сделать цифровой двойник более доступным для пользователей мобильных устройств, адаптируется интерфейс для оптимизации под небольшие экраны и сенсорное взаимодействие.
2. Внедрение и интеграция в цифровой двойник двух муниципальных информационных систем:
3. Реализация функционала автоматического построения маршрута в проекте логистики МГН.
4. Развитие проекта мастер плана города. Разработка концепции создания общественных пространств в цифровом двойнике города.
5. Обновление и обслуживание. На этот год запланирована лазерная и фотопанорамная съёмка города, съёмка с помощью беспилотных авиационных систем, а также ситуативное обновление фотопанорам для нужд отраслевых муниципальных служб. Во взаимодействии с Хельги Лаб разрабатываются новые инструменты измерений и моделирования виртуального пространства трёхмерной модели города.
6. Департамент экономического развития разрабатывает регламент применения цифрового двойника города для проведения муниципального инвестиционного совета с показом качественных и наглядных материалов инвесторам.
Продуманная и последовательная политика по цифровизации городского хозяйства получила признание на международном форуме «Умный город», который прошёл 13−15 июня в г. Пермь. На форуме подвели результаты рейтинга «IQ городов», по итогам которого Южно-Сахалинск занял ПЕРВОЕ МЕСТО в категории «Большие города». Поздравляем администрацию и жителей города с этим выдающимся достижением и пожелаем им и далее двигаться вперёд, задавая тренд для всей страны.
1. Настройка интерфейса для мобильных устройств. Администрация города работает над тем, чтобы сделать цифровой двойник более доступным для пользователей мобильных устройств, адаптируется интерфейс для оптимизации под небольшие экраны и сенсорное взаимодействие.
2. Внедрение и интеграция в цифровой двойник двух муниципальных информационных систем:
- «Дендроплан: объекты зеленого хозяйства города».
- «База данных УДС» — цифровые модели улично-дорожной сети и проектов организации дорожного движения (ПОДД).
3. Реализация функционала автоматического построения маршрута в проекте логистики МГН.
4. Развитие проекта мастер плана города. Разработка концепции создания общественных пространств в цифровом двойнике города.
5. Обновление и обслуживание. На этот год запланирована лазерная и фотопанорамная съёмка города, съёмка с помощью беспилотных авиационных систем, а также ситуативное обновление фотопанорам для нужд отраслевых муниципальных служб. Во взаимодействии с Хельги Лаб разрабатываются новые инструменты измерений и моделирования виртуального пространства трёхмерной модели города.
6. Департамент экономического развития разрабатывает регламент применения цифрового двойника города для проведения муниципального инвестиционного совета с показом качественных и наглядных материалов инвесторам.
Продуманная и последовательная политика по цифровизации городского хозяйства получила признание на международном форуме «Умный город», который прошёл 13−15 июня в г. Пермь. На форуме подвели результаты рейтинга «IQ городов», по итогам которого Южно-Сахалинск занял ПЕРВОЕ МЕСТО в категории «Большие города». Поздравляем администрацию и жителей города с этим выдающимся достижением и пожелаем им и далее двигаться вперёд, задавая тренд для всей страны.
Заключение
В заключение следует отметить, что цифровой двойник Южно-Сахалинска стал мощным инструментом для городского планирования, экономического развития и улучшения благосостояния граждан. Изучив передовой опыт Южно-Сахалинска, другие города смогут ускорить решение о своем собственном проекте цифрового двойника города и раскрыть весь потенциал этой передовой технологии.