Taršos, klimato kaitos, automobilių sukeliamos problemos, miestų tankumas, biosferos nykimas – tai tik keletas problemų, atsirandančių dėl sparčiai vykstančios globalios urbanizacijos. Norint šias problemas įveikti, didieji pasaulio miestai įgyvendina išmanaus miesto ir statinių skaitmeninių dvynių koncepcijas.

Pasaulinės technologijų rinkos įmonės „ABI Research“ ataskaitos duomenimis, skaitmeninių miestų dvynių nauda akivaizdi – iki 2030 m. miestams jie gali padėti sutaupyti bene 280 mlrd. Jungtinių Amerikos Valstijų (JAV) dolerių. Tiesa, miestų biudžetų mažinimas bei taupymas dar ne viskas – skaitmeninių miestų dvyniai gali padėti energetikos srityje, tvarkant atliekas, užtikrinant saugumą ir miesto mobilumą, tobulinant infrastruktūrą. 

Kas yra skaitmeniniai dvyniai ir kaip jie galėti padėti realiems miestams bei juose gyvenantiems žmonėms?

 „Skaitmeninio dvynio sąvoka pasaulyje žinoma gana ilgą laiką, bet paskutiniu metu ši technologija tapo itin populiari,“ – teigia Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VILNIUS TECH) Kūrybiškumo ir inovacijų centro „LinkMenų fabrikas“ virtualios realybės specialistas Žygimantas Pagalys.

Protingo miesto koncepcija yra daugialypė – miestų ekosistema susideda iš daugybės veiksnių ir faktorių, o milžiniškas duomenų kiekis gali būti tinkamai suvaldytas tik dėl šiuolaikinių technologijų.

Būtent duomenų agregavimo ir panaudojimo etapas leidžia sukurti ir įveiklinti miestų skaitmeninius dvynius, kurie pasak Ž. Pagalio, nėra vien tik gražiai atrodantys 3D modeliai.

„Esmė nėra 3D modelis, kurį gauname sukūrę skaitmeninį miesto dvynį. Tikroji esmė yra duomenys, simuliacijos ir jų rezultatai, kurie padės užtikrinti geresnę ateitį visiems – pradedant verslu ar viešąja įstaiga ir baigiant kasdieninio miesto žmogaus gyvenimu,“ – teigia Ž. Pagalys.

Jo teigimu, skaitmeniniai miestų dvyniai ateityje įgaus vis didesnį futuristinį pavidalą, spręs vis daugiau miestui aktualių problemų ir padės jam vystytis. „Bet tam reikia išspręsti daug uždavinių – nuo technologijų progreso iki atvirų duomenų politikos, kuri, bent jau Lietuvoje, yra problema,“ – teigia specialistas. 

Skaitmeniniai miestų dvyniai ir NASA

„Skaitmeninių dvynių populiarumą paskatino atsiradęs daiktų internetas (angl. Internet of Things, IoT), kuris padeda mums fiksuoti realybę ir ją susieti su skaitmeniniu dvyniu“, – pasakoja Ž. Pagalys, kartu su kitais specialistais sukūręs VILNIUS TECH studentų miestelio skaitmeninį dvynį. 

Skaitmeninių dvynių technologiją sukūrė JAV Nacionalinės aeronautikos ir kosminės erdvės tyrimo valdyba (NASA). Iš pradžių skaitmeniniai dvyniai NASA buvo naudojami modeliuojant medžiagų sudėtingumą, sistemų gedimus aviacijoje bei kosmose naudojamose transporto priemonėse. 

Viena iš 1970 m. vykusios „Apollo 13” gelbėjimo misijos sėkmės priežasčių – NASA sukurtas skaitmeninis „Apollo 13” erdvėlaivio modelis, kuris leido inžinieriams modeliuoti galimus gelbėjimosi scenarijus skaitmeninėje erdvėje. Ir nors ši technologinė koncepcija pradėta taikyti jau septintajame dešimtmetyje, „skaitmeninio dvynio“ sąvoka pradėta vartoti tik 2002 m., o 2017 m. ši technologija tapo viena iš svarbiausių strateginių technologijų tendencijų.

Skaitmeninis Vilniaus studentų miestelio dvynys

„Virtualaus VILNIUS TECH studentų miestelio idėja gimė dar 2016 m., kai universiteto mokslininkai kartu su „Statinių skaitmeninio ir informacinio modeliavimo centru“ pradėjo vystyti skaitmeninio miesto idėją. Per tą laiką buvo atlikta daugybė bandymų ir eksperimentų, padedančių geriau suprasti skaitmeninio miesto kūrimą. Šie tyrimai padėjo pasiekti galutinį rezultatą, kurį matome dabar – VILNIUS TECH miestelio skaitmeninį dvynį,“ – pasakoja virtualios realybės specialistas Ž. Pagalys.

Jis taip pat pabrėžia, kad Lietuvoje skaitmeninio dvynio sąvoka nėra nauja. 

„Panevėžio miestas jau nuo 2018 m. kuria skaitmeninį savo miesto dvynį, kuris jiems labai padeda siekiant suprasti miesto erdves, leidžia jas tobulinti ir vystyti. Klaipėdos laisvoji ekonominė zona taip pat turi savo skaitmeninį teritorijos dvynį, kuris padeda efektyviai valdyti žemės sklypų teritorijas, suteikti įmonėms galimybę geriau įsivertinti potencialaus sklypo tinkamumą jų gamybinės paskirties objektams,“ – pasakoja Ž. Pagalys. 

Miesto skaitmeninio dvynio kūrimas

Miesto skaitmeninio dvynio kūrimas yra ilgas ir kompleksinis, įvairių technologijų pagalbos reikalaujantis procesas. Kuriant VILNIUS TECH miestelio skaitmeninį dvynį buvo naudojamasi įvairiomis technologijomis – nuo dronų iki fotogrametrijos bei statinio informacinio modeliavimo įrankių (angl. Building Information Modeling, BIM).

„Dažniausiai kiekviename skaitmeniniame dvynyje yra naudojama fotogrametrijos technologija, kuri prilygsta skaitmeninio miesto griaučiams. Ant jų talpinami BIM modeliai, kaupiama svarbi ir aktuali miesto ekosistemos informacija arba projektuojamos ateities erdvės, prižiūrimi statybų procesai, fiksuojamas bendras miesto vystymas,“ – pasakoja VILNIUS TECH „LinkMenų fabrikas“ specialistas.

Pasak jo, skaitmeninis miesto dvynys daug kuo panašus į kompiuterinį žaidimą, tik esminis dalykas, skiriantis tokius miestus nuo žaidimų – informacijos kokybė ir tikslumas.

„Žaidime viskas dažnai būna tik kūrėjų fantazija, kuri mus atitraukia nuo kasdienybės. Skaitmeninis miesto dvynys yra priešingas procesas – jis padeda susisteminti realybėje esančią informaciją ir panaudoti ją sprendžiant realias problemas“, – dėmesį atkreipia Ž. Pagalys.