城市是一个由众多活动部分组成的复杂系统，包括交通、制造业、城市发展等，需要大量资源进行管理。即使对于资源最充足的城市来说，想象所有这些部分如何组合和协同工作也是一项艰巨的任务。但最新技术使得管理部门能够创建支持人工智能的城市数字模型，即所谓的数字孪生。
数字城市是准确反映城市物理环境的虚拟模型。虚拟城市可以运行模拟、研究性能问题并产生可能的改进。然后可以将生成的见解应用回原始物理环境。例如，城市规划者可能会使用数字孪生来预测城市内两个区域之间的交通时间，并结合社会经济数据来确定公共服务的最佳位置，以更好地为服务不足的居民提供服务。
虽然仍处于初期阶段，但数字城市正在成为智慧城市的基础。大规模应用数字城市可以帮助解决困扰城市中心的挑战，包括拥堵、污染和资源压力，尤其是水和能源。城市代表当今世界人口的 54%，到 2050 年将增长到 70%。城市还占全球能源消耗的 75% 和全球温室气体排放的 80%。例如，海湾合作委员会是世界上城市化程度最高的地区之一，今天 85% 的人口居住在城市，预计到 2050 年将上升到 90%。
数据是数字城市的关键。传感器收集有关基础设施、流程和运营的数据，例如公用事业、移动性和基础设施，然后可以将这些数据暴露给高级分析平台。这些数据可以更好地管理资源、资产和服务并改善运营。最终，这些数据提供的洞察力有助于城市实现具体举措并改善市民的生活。
麦肯锡全球研究所发现，智慧城市技术可以将基本的生活质量指标——生活成本、安全、时间、工作、连通性、环境和健康——提高 10% 到 30%。
数字城市的一个重要组成部分是智能电网数字孪生，它是发电和输电系统的模拟。智能电网数字孪生通过在虚拟空间中映射来反映智能电网的整个生命周期过程。随着人口增长，电网输电线路不断扩大，加之自然灾害频发，设备老化，电网巡检压力加大。目前的线路巡检主要依靠人工流程，效率低下，存在巡检盲点。数字孪生智能电网技术可以实现实时评估、故障分析和结果报告，从而显着降低人工成本。
交通拥堵几乎是城市生活中不可避免的一部分。但是，每天都有来自移动地图、监控摄像头视频、出租车、公共汽车和地铁的城市中产生千兆位的旅行数据。基于数字孪生的智能交通管理可以利用这些信息和历史数据实时准确评估道路拥堵程度、重大事件安全、实时导航和拥堵事件回放。
所有这些功能使决策者能够使用智能技术缓解和清除交通拥堵。这些只是数字城市改变我们生活、工作和娱乐方式的潜力的两个例子。越来越多的地区领导者正在转向创新技术，以使他们的城市能够抵御当前和未来的冲击。例如，在“2021 年智慧城市指数”中，阿布扎比和迪拜被评为中东和北非地区最智慧的城市。阿布扎比的马斯达尔城是中东地区首次尝试建设智能、可持续发展的城市。
此外，还有马斯达尔城旨在通过结合技术、建筑设计和太阳能来减少能源、水的使用和废物的产生。例如，使用低流量淋浴和智能水表可确保减少水资源浪费。该架构确保街道和房屋比其他方式更凉爽。世
未来，界只会变得更加城市化。建立在数字孪生平台上的智慧城市可以帮助应对当前挑战、预测未来事件并主动解决它们，同时为社区和地球创造新的社会经济模式。
