Ψηφιακά δίδυμα για βιώσιμες πόλεις

Abstract

Ο όρος «Digital Twin» εμφανίστηκε στην επιστημονική κοινότητα το 2002, εφαρμόστηκε για πρώτη φορά από τη NASA το 2012 και από τότε κατέχει σταθερά τη δική του θέση στη λίστα της Gartner με τις 10 στρατηγικές τάσεις ανά έτος. Το πρότυπο του «Digital Twin» έχει εφαρμοστεί με μεγάλη επιτυχία σε πολλούς τομείς με στόχο την εξοικονόμηση ενέργειας, η οποία συνεπάγεται μείωση ανθρακικού αποτυπώματος και μείωση κόστους λειτουργίας και ήδη από το 2018 εφαρμόζεται στον τομέα των βιώσιμων πόλεων, εξού και ο νέος όρος «Digital Twin City», που προτάθηκε το 2021 από το World Economic Forum. To «Digital Twin City» αποτελεί το ψηφιακό ανάλογο ενός φυσικού αντικειμένου, το οποίο δύναται να εκτείνεται από σύμπλεγμα κτιρίων και κρίσιμων υποδομών ή μια συνοικία έως μια ολόκληρη πόλη ή ακόμα και μια ολόκληρη χώρα, όπως συμβαίνει στην περίπτωση της Σιγκαπούρης. Περιγράφει και παρακολουθεί το φυσικό αντικείμενο στον ψηφιακό κόσμο, συνδυάζοντας τρισδιάστατες γεωχωρικές απεικονίσεις με τη συλλογή δεδομένων στατικών ή δυναμικών, με τα οποία τροφοδοτεί μαθηματικά μοντέλα, προκειμένου να εκτελέσει υπολογισμούς που θα οδηγήσουν σε προβλέψεις, ταξινομήσεις, προτεραιοποιήσεις, βελτιστοποιήσεις και κάθε τύπου αναλύσεις για την εξαγωγή χρήσιμης πληροφορίας, υποστηρίζοντας τη διαχειριστική αρχή της φυσικής πόλης στη λήψη αποφάσεων, αυτοματοποιημένων ή όχι, βραχυπρόθεσμων ή και μακροπρόθεσμων, συνεισφέροντας σε ένα βιώσιμο μέλλον για την πόλη και τους κατοίκους της. Η παρούσα εργασία ερεύνησε και μελέτησε 107 ενεργά παραδείγματα εφαρμογής του προτύπου «Digital Twin City» ανά τον κόσμο με ενιαία προσέγγιση, αναζητώντας για κάθε παράδειγμα απαντήσεις σε κοινά ερωτήματα όπως: Πώς καθορίστηκε το φυσικό αντικείμενο, Ποιος είναι ο σκοπός και πώς σχετίζεται με τη στρατηγική βιωσιμότητας της πόλης, Ποια τεχνολογικά μέσα υιοθέτησε, Με ποιες πηγές δεδομένων διασυνδέθηκε και Πώς τις συσχετίζει, Ποιος ήταν ο προϋπολογισμός και ποιο το χρονοδιάγραμμα, Ποια μοντέλα διακυβέρνησης και χρηματοδότησης επιλέχθηκαν, ώστε να συγκρίνει και να αξιολογήσει τα 107 παραδείγματα, με στόχο να εξάγει και να μοιράσει χρήσιμη πληροφορία, απευθυνόμενη σε όλους εκείνους, οι οποίοι εμπλέκονται σε ρόλους σχεδίασης, υλοποίησης ή και λειτουργίας εφαρμογών «Digital Twin City». Η γνώση που παράχθηκε, διοχετεύθηκε στο «Παρατηρητήριο των Digital Twin Cities», το ομώνυμο application, το οποίο αναπτύχθηκε, στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, στην online πλατφόρμα ArcGIS ®, και το οποίο φιλοδοξεί να αποτελέσει εγχειρίδιο για τη δημιουργία νέων ή και τη βελτίωση υφιστάμενων εφαρμογών του προτύπου «Digital Twin City», τόσο μέσα από τα 3 εργαλεία του: Εργαλείο παραγωγής ιδεών, Εργαλείο σχεδίασης και Εργαλείο αναζήτησης τεχνολογικών παρόχων για «Digital Twin Cities», όσο και μέσα από την εφαρμογή του Δείκτη Ωριμότητας ως κριτήριο αξιολόγησης για κάθε «Digital Twin City». O Δείκτης Ωριμότητας αποτελεί την πρόταση της παρούσας εργασίας ως προς ποια κριτήρια συστήνεται να λαμβάνονται υπόψη στο σχεδιασμό, στην υλοποίηση και την εξέλιξη μιας εφαρμογής του προτύπου «Digital Twin City». Σκοπός είναι τα ευρήματα της παρούσας έρευνας να λαμβάνονται υπόψη στο σχεδιασμό των μελλοντικών «Digital Twin Cities» και τα ευρήματα από κάθε μελλοντικό «Digital Twin City» να ενσωματώνονται στο «Παρατηρητήριο των Digital Twin Cities», ενισχύοντας την αξία του ως εργαλείο λήψης αποφάσεων για τόσο πολύπλοκα και τόσο απαραίτητα συστήματα, όπως το «Digital Twin City», το «σύστημα των συστημάτων» για τη βιώσιμη πόλη.