數字孿生指現實世界以及利用數字化技術營造的與現實世界對稱的數字化鏡像，以數字化方式拷貝一個實體對象，模拟對象在現實環境中的行為。數字孿生的模型概念包括三大要素，即實體世界、虛拟空間以及兩者的互動接口。其目标在于精準映射現實空間的實體資訊，呈現給管理者進行相關決策。
數字孿生的優勢
1.提高可靠性和可用性。
2.降低風險。
3.降低維護成本。
4.改善生産。
5.更少的時間創造更多的價值。
地鐵數字孿生管理系統，該系統首先針對地鐵車站這一實體對象，以及針對安防、環控等需求來分析實體對象特征，建立三維虛拟模型，并融合設計建造階段、運維階段産生的所有資訊，借助傳感器、裝置運作曆史等資料建構實體實體和虛拟空間的互動關系，最終為使用者提供各類服務應用。該系統結構主要包括四個子產品。
一、三維模組化
需要針對地鐵車站該實體實體作一一映射，包括建築結構如牆、天花闆、樓闆、風機盤管、水管管道等構件，并根據最終服務應用的目标分析其他實體實體的特征，即地鐵屏蔽門、電梯、燈光照明、進出口閘機、消防栓、火災報警器等設施。三維虛拟模型的建立是實作數字孿生系統的基石，無論是資訊融合還是預測分析都必須基于虛拟模型。
1、站台整體概覽
2、站廳整體概覽
3、自動售票機
4、安檢機
5、進出口閘機
二、運維資訊
将設計施工階段、運維階段産生的所有資訊內建至孿生系統中，比如使用者資訊、裝置資訊、采購資訊保修資訊和财務資訊等。實作模型和資訊的一體化，簡化業務流程和解決方案，為高效運維提供可能。
三、虛實互動
利用傳感器采集實時資料，并根據各個裝置的曆史運作資料等，完成實體世界與虛拟空間的虛實互動。傳感器動态擷取的實時資料，結合照明系統、 監控系統、暖通系統等系統的運作曆史資料和目前狀态，存儲入伺服器中，為虛拟空間的建構提供必要前提。在虛拟空間中，以三維虛拟模型為基礎，利用不同計算方法，獲得相應的營運政策、環控政策和能耗預測方案。
四、預測分析
讀取伺服器中的相關資料，擷取地鐵進出站客流量的曆史資料，依據不同時段，不同星期，不同月份的客流量資料，依據不同權重比，提前計算預測進出站客流量。在此基礎上，可以根據預測客流量合理調派地鐵從業人員，以及調整地鐵進站安檢通道，選擇合理的方案以應對地鐵站客流高低峰時段，幫助地鐵站平穩營運。
根據伺服器中的相關資料，計算在地鐵車站上不同位置溫濕度、空氣品質的三維分布并可視化。在此基礎上，可以計算不同平面以及各邊界表面的熱舒适度，保證地鐵環境的熱舒适性。同時能對不同的通風、制冷加熱方案做能耗分析，選擇合理方案控制能源消耗，節約運維成本。
将數字孿生技術與地鐵環控系統相結合，具有以下優勢：
1.三維可視化。數字孿生打破了通過平面圖紙整合建築資訊的傳統模式，通過 3D 模組化技術映射實體現實世界的建築模型。能夠逼真還原地鐵車站的建築結構、管道系統、通風空調系統、電梯系統、安全警報系統等，同時涵蓋所有的幾何、材料和狀态資訊。
2.全生命周期。 數字孿生從規劃設計到施工再到運維階段的資訊內建，保證了資料的完整性和一緻性，貫穿地鐵車站全生命周期。改善了傳統模式中設計、建造階段的資訊與運維階段的資訊分别儲存的弊端，減少了維護成本。
3.預測性分析。數字孿生技術的引入為預測性決策和分析提供了基礎。利用傳感器監測大功率或易燃易爆等危險物品的關鍵資料；可借助深度學習算法，分析監控采集的乘客行為圖像；根據通風空調系統的配置和傳感器采集的資料等，分析車站熱舒适度，同時預測能耗。
對于地鐵這樣規模龐大且人流密集的重大設施，監測、控制其環境品質，滿足乘客的舒适度體驗又能在緊急情況下保證乘客的人身安全是非常必要的。傳統地鐵環境控制系統采用自動化管理與控制系統，面對擷取的大量運作狀态監測資料，難以用可視化的方式呈現。是以将數字孿生技術與地鐵環控系統相結合就顯得尤為有意義。
通過多年的積累，HT 還擁有許多其他優秀的三維可視化案例。例如 資料中心機房 等，如有興趣，可以檢視：