Digital Twin di una città: cos’è, perché è importante e come crearlo

Il Digital Twin di una città è un modello che aiuta a creare sistemi urbani sempre più smart, interattivi e sostenibili. Scopri i vantaggi di questa tecnologia!

Il concetto di “città intelligenti” è inevitabilmente legato a quello di digital twin.

Si tratta di modelli digitalizzati in grado di rispecchiare fedelmente le caratteristiche delle città reali sfruttando tecnologie innovative (come l’Internet of Things e l’Artificial Intelligence) per migliorare la qualità, la sostenibilità e l’efficienza dei sistemi urbani.

Scopri in questo articolo quali sono tutti i vantaggi che possono offrire i digital twin alle nostre città, anche attraverso alcuni esempi.

Inizia, inoltre, a sperimentare tu stesso le potenzialità delle cosiddette “città gemelle digitali” con un digital twin sofware, il sistema che ti permette di replicare virtualmente gli asset fisici delle città e ti supporta in ogni processo relativo alla gestione, alla manutenzione e al monitoraggio delle risorse urbane.

Cos’è il digital twin di una città

Il concetto di digital twin si riferisce a un modello computerizzato in grado di replicare virtualmente una risorsa fisica e che funge da controparte digitale per una serie di scopi, tra cui simulazione, pianificazione, testing, monitoraggio, manutenzione, ecc.

La caratteristica principale dei digital twin è data dalla connettività. Questi modelli utilizzano, infatti, tecnologie intelligenti per creare una connessione bidirezionale con il mondo fisico e raccogliere informazioni rilevanti in tempo reale.

I gemelli digitali sono utilizzati già da tempo in molti settori (tra cui quello manifatturiero, sanitario e automobilistico), ma la loro diffusione è in costante crescita. Con l’introduzione del Building Information Modeling abbiamo potuto assistere, negli ultimi anni, ad applicazioni di successo anche nell’ambito dell’ingegneria e delle costruzioni.

Il futuro di questi modelli si sta ora muovendo verso la rappresentazione virtuale e la gestione intelligente di intere città.

Un city digital twin può essere considerato, sostanzialmente, come la copia virtuale di una città reale, da utilizzare come strumento collaborativo per la progettazione dello spazio urbano e per la gestione di tutti gli aspetti legati alla mobilità, all’inquinamento, al consumo delle risorse, all’accessibilità dei servizi pubblici, e così via.

Elaborazione di un City digital twin

L’importanza dei digital twin per le Smart City

I digital twin svolgono un ruolo essenziale nello sviluppo e nel funzionamento delle città intelligenti per una serie di motivi. Quelli più importanti si riferiscono alla capacità di questi modelli di:

• migliorare la pianificazione e la progettazione urbana: la creazione di un digital twin consente a urbanisti e progettisti di visualizzare e simulare diversi scenari. Attraverso la rappresentazione virtuale dell’ambiente fisico (inclusi edifici, infrastrutture e servizi pubblici) i pianificatori possono prendere decisioni più informate sullo sviluppo urbano e migliorare la zonizzazione e l’allocazione delle risorse. Ciò consente di ottimizzare il layout della città e creare un ambiente urbano più efficiente, sicuro e sostenibile;
• incrementare l’efficienza operativa dei servizi pubblici: i digital twin consentono di gestire e monitorare in tempo reale le infrastrutture e i servizi urbani. Sono in grado di integrare i dati provenienti dai sensori intelligenti dislocati nei punti strategici della città allo scopo di fornire informazioni utili sull’approvvigionamento idrico, la gestione del traffico, il funzionamento delle reti energetiche, la gestione della sicurezza pubblica, lo smaltimento dei rifiuti, ecc. Questo approccio basato sui dati consente una manutenzione proattiva che migliora le prestazioni delle risorse e garantisce una risposta tempestiva ad eventuali problemi o emergenze;
• prevedere e ottimizzare le operazioni urbane: i gemelli digitali sfruttano l’intelligenza per effettuare analisi predittive. Attraverso l’analisi dei dati storici e di quelli raccolti in tempo reale, sono in grado di anticipare i potenziali problemi, prevedere tendenze future e ottimizzare la gestione dei servizi. Con l’aiuto di un digital twin è possibile, ad esempio, prevedere i modelli di congestione del traffico, migliorare i percorsi della mobilità urbana, ottimizzare i consumi energetici degli edifici in base ai modelli di occupazione, ecc.;
• garantire un maggiore coinvolgimento dei cittadini: i digital twin facilitano la partecipazione dei cittadini ai processi decisionali e alla pianificazione urbana. Forniscono una piattaforma di condivisione che consente agli interessati di esplorare e interagire con il gemello digitale della propria città. L’utilizzo di un digital twin consente, ad esempio, alle persone coinvolte nello sviluppo urbano di analizzare le modifiche proposte, fornire il proprio feedback e contribuire attivamente alla crescita della propria comunità;
• ottimizzare la gestione delle risorse: la capacità dei digital twin di monitorare in tempo reale le risorse urbane permette di ottenere un maggiore controllo sui consumi energetici, sull’utilizzo dell’acqua, sulla gestione dei rifiuti, e così via. Utilizzando un gemello digitale, le città possono quindi identificare le inefficienze e attuare le strategie più adeguate per ridurre gli sprechi;
• migliorare la resilienza e la gestione del rischio: i city digital twin sono in grado di simulare scenari ipotetici e valutare il loro impatto sui sistemi urbani. Rappresentano, quindi, l’unico strumento in grado di aiutare le nostre città a diventare più resilienti e a migliorare la propria capacità di rispondere adeguatamente ai disastri naturali, ai cambiamenti climatici e ad emergenze di vario genere.

Pianificazione urbana mediante digital twin

Tre esempi di city digital twin

Per farti comprendere meglio il ruolo cruciale che i digital twin svolgono nella creazione e nello sviluppo di città intelligenti, ecco qui di seguito tre esempi conosciuti a livello globale:

• Copenaghen: è famosa per le sue iniziative incentrate sulla sostenibilità e la qualità della vita. Sfrutta le potenzialità dei digital twin per monitorare l’utilizzo dell’energia, migliorare la gestione dei rifiuti e promuovere soluzioni di trasporto sostenibili come il bike sharing e i veicoli elettrici;
• Barcellona: ha implementato numerosi sistemi basati sull’Artificial Intelligence (tra cui sistemi di parcheggio intelligenti, illuminazione stradale adattiva e sistemi di gestione dei rifiuti) che contribuiscono a migliorare la qualità dei servizi pubblici. Questa città favorisce, inoltre, un approccio collaborativo allo sviluppo urbano, attraverso l’utilizzo di piattaforme digitali che consentono ai cittadini di segnalare problemi e suggerire possibili miglioramenti;
• Singapore: ha sviluppato un gemello digitale della città che integra in tempo reale i dati provenienti da diverse fonti. Utilizza sensori intelligenti e dispositivi IoT per incrementare l’efficienza dei trasporti, migliorare la gestione energetica, favorire la sicurezza pubblica e garantire un accesso facilitato ai servizi per i cittadini.

Come creare il digital twin di una città

La creazione di un digital twin implica una serie di passaggi che possono essere schematizzati in cinque punti fondamentali:

1. raccolta dei dati: il primo step consiste nel raccogliere dati affidabili sull’infrastruttura fisica della città (tra cui edifici, strade, servizi, spazi pubblici, ecc.) da integrare con ulteriori tipi di dati (come quelli geospaziali, demografici, ambientali, ecc.). Questo processo può essere effettuato mediante l’utilizzo di diversi metodi e strumenti, che possono includere il telerilevamento, i rilievi a terra, i sondaggi, l’utilizzo di dispositivi IoT e così via;
2. integrazione dei dati: i dati raccolti nella prima fase possono derivare da diverse fonti. È importante, quindi, strutturare questi dati in un formato coerente, organizzandoli e integrandoli all’interno di una piattaforma digitale condivisa;
3. creazione del modello: il passo successivo prevede la realizzazione del modello 3D della città, il quale deve rappresentare fedelmente gli edifici, le caratteristiche naturali, le infrastrutture e tutti gli elementi urbani, evidenziando le relazioni che intercorrono tra questi elementi. Tra le tecniche adottate per la costruzione del city digital twin ritroviamo la fotogrammetria, la scansione laser e la modellazione BIM;
4. connessione con il mondo reale: per rendere il gemello digitale “vivo” e dinamico, è necessario collegarlo alla sua controparte fisica mediante l’utilizzo di dispositivi IoT e sensori intelligenti. Ciò consente di creare uno flusso di informazioni costante con il mondo reale, che aiuta a prendere decisioni più informate e a tenere sotto controllo le attività quotidiane della città;
5. analisi e simulazione: una volta configurato correttamente, il City digital twin può essere utilizzato per condurre analisi e simulazioni di vario genere, necessarie per valutare le prestazioni dei sistemi e delle infrastrutture della città. È possibile, ad esempio, simulare il flusso del traffico, il consumo di energia o gli impatti ambientali per identificare le aree di miglioramento e ottimizzare l’allocazione delle risorse.

Se lavori nell’ambito della pianificazione urbana o dell’Infrastructure Asset Management e stai cercando una piattaforma che ti aiuti a creare il gemello digitale della tua città, prova subito un digital twin software. Con questo sistema potrai integrare varie fonti di dati e ottenere un modello completo e interattivo dell’ambiente urbano. Potrai inoltre visualizzare, analizzare e gestire diversi aspetti della città, facilitando lo sviluppo di sistemi urbani sempre più intelligenti e sostenibili.

Indirizzo articolo: https://bim.acca.it/digital-twin-di-una-citta-cosa-e-perche-e-importante-e-come-crearlo/