从蜿蜒的平陆运河到纵横交错的西部陆海新通道,从繁忙的北部湾港口到智慧化的城市轨道交通网络——广西的每一寸土地,正在被数字技术重新定义。
2023年12月,广西交通职业技术学院联合广西交通设计集团有限公司和广西虚拟现实科技有限公司申报的广西基础设施三维数字孪生工程研究中心(以下简称“中心”)通过广西发改委认定;2025年1月,中心首届年会云集20余位顶尖学者,探讨数字孪生关键技术突破;2025年,这里将成为中国—东盟数字基建创新的策源地。
今天,全域覆盖、全链协同的基础设施数字孪生平台正式上线,已蓄满智慧能量,为八桂大地注入数字新动能。
一、年度盛典:一场关于未来的头脑风暴
广西基础设施三维数字孪生工程研究中心2024年年会于2025年1月19日在南宁盛大召开。本次学术盛会汇聚长安大学、东南大学、北京工业大学、中南大学等高校精英,以及中国电建集团华东勘测设计研究院、中交第二公路勘察设计研究院、广东省交通规划设计研究院等行业领军机构的20余位专家学者,共同擘画数字孪生技术发展蓝图。
作为行业年度盛事,本届年会聚焦了以下领域关键技术的探讨交流:一是搭建了跨领域对话平台,通过学界与业界的深度碰撞,有效促进基础设施全生命周期数据的互联互通;二是聚焦数字孪生平台建设痛点,针对建模精度、数据融合、智能决策等关键技术展开前沿研讨,为行业数字化转型提供理论支撑;三是形成产学研协同创新机制,与会单位就共建技术标准、共享研发成果达成共识,为培育新质生产力注入动能。此次会议不仅标志着全链协同的基础设施智慧化建设迈入新阶段,更通过多维度的智慧交融,为八桂大地基础设施数智化建设提供了创新实践样本。

长安大学副校长、中心技术委员会主任王建伟教授以《基于数字工程的高速公路建造新范式》作专题讲座
二、硬核实力:三维数字孪生平台的五大超能力
三维数字孪生平台通过构建虚拟的工程模型,并与现实世界实时交互,赋予工程建设和管理五大超能力:
(一)工程建设实现一屏统揽
将分散的工程信息整合到一个可视化平台上,实现工程全生命周期的“一屏统览”。实现全局掌控,实时查看工程进度、质量、安全、成本等关键指标,快速定位问题;实现高效协同,打破信息孤岛,实现各部门、各参建方之间的信息共享和协同工作。实现辅助决策,基于数据分析,为管理者提供科学决策依据,优化资源配置。
(二)工程BIM模型实现一模贯通
构建高精度、全专业的BIM模型,实现从设计、施工到运维的全过程数据贯通。实现数据共享,各专业、各阶段的数据无缝衔接,避免信息断层和重复建模。实现碰撞检测,提前发现设计冲突,减少施工返工,提高工程质量。实现虚拟建造,在虚拟环境中模拟施工过程,优化施工方案,降低施工风险。
(三)工程施工实现一网感知
利用物联网、传感器等技术,实时感知施工现场的人、机、料、法、环等要素状态。实时监控,对施工现场进行全方位、全天候监控,及时发现安全隐患。数据采集,实现自动采集施工数据,为质量追溯和进度分析提供依据。实现智能预警,对异常情况进行预警,提醒相关人员及时处理。
(四)工程应急实现一键直连
建立高效的应急指挥系统,实现突发事件的一键报警、快速响应和协同处置。实现快速定位,精准定位事故地点和受影响区域,为救援提供准确信息。实现资源调度,快速调配应急资源,提高救援效率。协同指挥,实现多方联动,统一指挥,提高应急处置能力。
(五) 工程安全实现一脑智控
利用人工智能、大数据等技术,实现工程安全的智能化管控。风险识别,实现自动识别安全隐患,并进行风险评估。行为分析,实现对人员不安全行为进行识别和预警,降低安全事故发生率。实现智能决策,基于数据分析,为安全管理提供科学决策支持。
三、强大辅助:人工智能(AI)助力打造“智慧大脑”
(一)数据驱动,精准映射:AI构建数字孪生“神经网络”
人工智能通过整合物联网、传感器和地理信息系统等多源数据,构建高精度、多维度的数字孪生模型,实现对物理基础设施的实时映射与动态监测。AI算法能够处理海量异构数据,识别复杂模式,为基础设施的规划、设计和运营提供精准的数据支撑。这种数据驱动的建模方式不仅提升基础设施管理的科学性,还为后续的优化与决策奠定坚实基础,推动传统基建向数字化、智能化转型。
(二)智能预测,防患未然:AI打造基础设施“先知系统”
人工智能在数字孪生中的应用,使得基础设施的运行状态能够被实时监控和预测。通过机器学习与深度学习技术,AI可以分析历史数据与实时数据,识别潜在风险并提前预警。例如,在桥梁、隧道、铁路等关键基础设施中,AI能够预测结构疲劳、设备故障等问题,实现预防性维护,大幅降低事故发生率。这种智能化的风险防控机制,不仅提高基础设施的安全性与可靠性,还显著降低维护成本,延长设施的使用寿命。
(三)优化决策,提质增效:AI成为基础设施“智慧管家”
AI驱动的数字孪生技术通过模拟仿真,能够测试多种设计与运营场景,优化资源配置与工程方案。例如在城市交通系统中,AI可以通过数字孪生模型模拟交通流量,优化信号灯控制策略,缓解拥堵问题。在建设施工领域,AI能够实现对混凝土施工进行智能温控,提升施工质量。这种智能化的优化能力,不仅提升基础设施的运营效率,还为管理者提供科学、高效的决策支持,助力实现基础设施的绿色化、智能化与可持续发展。
四、重磅应用:打造基于多维度时空元宇宙体系
数字孪生技术与元宇宙的结合,可以构建一个高度逼真、实时交互、多维度的虚拟世界,实现对物理世界的全面映射和深度理解。整合来自物理世界的多源异构数据,包括:空间数据、时间数据、物理数据、社会数据等,利用大数据、人工智能等技术,对多源数据进行清洗、整合、分析和挖掘,构建统一的多源异构数据,再利用三维建模、BIM、GIS等技术,构建高精度、高保真的三维虚拟模型,实现对物理世界的精准还原。利用物联网、5G、VR/AR等技术,实现用户与虚拟世界的实时交互,实时更新模型数据,反映物理世界的动态变化,确保虚拟世界与物理世界的同步。利用时空大数据分析技术,对虚拟世界中的数据进行多维度分析,如:趋势预测、因果分析、模式识别、知识图谱等,致力于实现智慧城市、智能制造、智慧医疗、智慧交通等元宇宙应用场景。

智慧城市元宇宙
五、未来蓝图:2025年攻坚路线图
(一)搭建区内首个数字校园数字孪生平台
探索构建广西交通职业技术学院数字校园数字孪生平台,集房屋建造数字孪生、道路数字孪生、桥梁数字孪生、景观数字孪生、低空飞行管理数字孪生于一体,开发统一的管理平台,整合教学、科研、管理等功能,支持实时监控与智能决策。

数字孪生校园
(二)探索“空-天-地-海”数字孪生体,实现全要素数字化表达,构建服务生产型低空数字底座
探索“空-天-地-海” 数字孪生体,对空中、太空、地面及海洋的多元数据进行全面采集,获取地形地貌、气象水文、设施分布等数据,经清洗、校准与融合处理后,构建精确反映各要素几何形态与行为规律的数字模型,实现全要素数字化表达,利用数据与模型深度整合,探索构建起能为低空生产活动提供高效决策支持与服务的生产型低空数字底座。

“空-天-地-海”数字孪生体
共迎数字浪潮,智启基础设施建设新篇章。在数字孪生与人工智能的双重赋能下,基础设施建设发展正展现出前所未有的活力与潜力。广西基础设施三维数字孪生工程研究中心以开放的姿态拥抱变革,诚邀各企事业合作伙伴共襄盛举,在这里,您将见证数字孪生技术与人工智能在交通领域的深度融合,体验智能交通系统的革新突破,共同推动基础设施建设的智能化转型升级。让我们携手并肩,以数字孪生为基,以人工智能为翼,共同开启基础设施的智慧未来,迈向更加高效、安全、绿色的新基建!