В конце прошлого года Минстрой заговорил о необходимости в течение нескольких лет создать «цифровых двойников» всех городов России. В марте 2019 года был утвержден стандарт «Умного города», одной из составляющих которого стали «цифровые двойники». Реализовать «двойник» практически возможно только увязав и согласовав между собой целый комплекс технологических, организационных и финансовых решений. Пока власти российских городов думают над тем, как подступиться к проблеме, в Санкт-Петербурге завершился пилотный проект. МегаФон в рамках ПМЭФ-2019 представил работающего «цифрового двойника» Кронштадта. О перспективах и особенностях платформы рассказывает директор по развитию цифровых проектов Северо-Западного филиала ПАО «МегаФон» Елена Полякова.
— Как создавался «цифровой двойник» Кронштадта?
— Прежде всего, для пилотного проекта мы с помощью дронов провели ортофотосъемку всего города. Затем, в результате обработки нескольких десятков тысяч снимков, была создана 3D-модель. Параллельно проведен анализ и диагностика состояния всех городских систем, ЖКХ, городской инфраструктуры, собраны исходные данные и атрибуты объектов. Анализ проводился с участием администрации губернатора Санкт-Петербурга, администрации Кронштадтского района и всех заинтересованных ведомств. Это позволило создать базу данных, которые платформа агрегирует и способна выдавать в нужном виде для принятия управленческих решений, причем в географической привязке к каждому объекту или группе объектов. Таким образом активная фаза работы над моделью «двойника» длилась около 3 месяцев: от получения разрешения на полеты и согласования всеми ведомствами до возможности продемонстрировать систему в работе.
— Проведена ли интеграция с городскими ведомственными ИС?
— Кронштадт — район Санкт-Петербурга. Проводить интеграцию с системами в отдельном районе огромного мегаполиса не имеет смысла. Мы разработали ядро — платформу, позволяющую работать с динамическими данными, автоматически погружаемыми из всех систем, с которыми пройдет интеграция. Платформа построена по модульному принципу, и интеграцию по направлениям и блокам можно и нужно делать постепенно, по мере готовности и в соответствии с приоритетами городской администрации. В пилоте мы ограничиваемся тем, что показываем возможности «цифрового двойника» города на примере нескольких самых актуальных срезов: образование, здравоохранение, транспортная инфраструктура, состояние ЖКХ, количество коммунальных квартир, численность жителей в домах, требующих капитального ремонта и т.д.
— Какие задачи городские власти ставили перед создателями «цифровой модели»?
— Одна из самых важных задач — это выявление нецелевого использования земель и построенных без разрешения объектов. Это важно для любого субъекта РФ, поскольку позволяет навести порядок в градостроительстве и увеличить налогооблагаемую базу. Например, если участок числится заброшенным, а на нем уже работает торговый комплекс, в городской бюджет явно не поступают налоговые платежи за этот объект. Такие задачи с помощью нашей системы решаются очень легко: в «цифровой двойник» загружены кадастровые данные, которые сопоставляются с реальной ситуацией, зафиксированной в рамках проведенной нами съемки.
Еще одно направление — это оценка перспектив постройки новых объектов на существующей инфраструктуре города.Зачастую планы разместить новое здание, особенно на исторической территории, вызывают недовольство местных жителей, провоцируют рост социальной напряженности на местах и непонимание между властью и населением. Наша модель позволяет вписать объект в реально существующий городской контекст, визуализировать то, как он будет смотреться по соседству с уже существующими зданиями, не нарушит ли архитектурный ансамбль. «Двойник» дает возможность экспериментировать с городской средой: создать модель парка, памятника, храма, детской площадки и оценить, как она впишется в ландшафт, будет ли в шаговой доступности транспорт или другие объекты. Мало того, власти получают возможность тут же собрать фактические отклики населения и принять обоснованное решение о строительстве на запланированном участке или о переносе на другой.
— Можно ли уже говорить о результатах и пользе от проделанной работы?
— Судите сами. После загрузки данных об учебных учреждениях и транспортной системе выяснилось, что в Кронштадте не все детские сады расположены рядом с остановкой общественного транспорта. Некоторые находятся в 15-минутной доступности от ближайшей. Что такое 15 минут пешком в плохую погоду для родителей с маленькими детьми, думаю, всем понятно. Так что наша модель дает возможность планировать и модернизацию транспортной инфраструктуры. Ведь иногда достаточно просто перенести остановку, чтобы жизнь людей стала комфортнее, но без «цифрового двойника» отследить такие нюансы крайне сложно.
Интересны данные по детским садам и с другой точки зрения. У нас по каждому садику есть статические атрибуты — год открытия, контакты, площадь, этажность, расчетное количество учащихся, а также динамические атрибуты — например, реальное количество учащихся. Когда мы подняли данные о детских садах, то увидели, что сейчас они загружены более, чем на 130%. Понятно, что требуется открывать новые учреждения. Но модель показывает нам не только количество мест, которых не хватает в Кронштадте. Она сразу же рекомендует, в каком микрорайоне надо его открывать (где больше всего жителей окажется в шаговой доступности) и на какое количество детей он должен быть рассчитан.
После перехода с пилота на рабочую версию платформы, можно будет в режиме онлайн видеть, сколько детей посещает сад в каждый конкретный день. И это приведет к оптимизации бюджетных средств и повышению эффективности их применения — формировать бюджетное задание исходя из фактических, а не расчетных человеко-дней.
— Какие еще возможности будут у системы, если будет принято решение о ее масштабировании?
— Набор возможностей зависит от данных, которые будут интегрированы в систему, и от целей городской администрации. Может быть, следующим этапом будет тепловизорная съемка и загрузка в модель всех коммуникаций. Это очень полезная информация для планирования строительства: модель покажет, где можно подключиться к коммуникациям, а также когда был ремонт и спрогнозировать дату следующего. Сейчас подобная возможность есть в отношении ремонта крыш домов. В модель интегрированы данные о дате предыдущего ремонта, поэтому уже сейчас можно на основе этой информации составлять программу ремонта на следующий год, не дожидаясь жалоб от жильцов. Так что даже пилотная модель дает информацию для принятия управленческих решений.
В дальнейшем можно интегрировать в «двойник» камеры видеонаблюдения системы «Безопасный город» — только в Кронштадте их около трех тысяч. Это позволит анализировать реальные транспортные потоки и планировать развитие дорожно-транспортной инфраструктуры.
Кстати, в модели можно увидеть и зоны перспективного территориального развития, а это хороший инструмент для привлечения инвесторов. В Кронштадте не хватает рабочих мест, население стареет, очень многие ездят работать в большой Петербург, и власти, разумеется, хотят ситуацию изменить. Если инвесторам прямо на модели показывать зоны перспективного развития с дорогами, окружением, инфраструктурой, принять решение об инвестировании будет легче.
— У МегаФона много пилотных проектов по цифровизации в разных регионах. В петербургском проекте удалось учесть наработки и опыт из них?
— Компанией, действительно, за период с 2014 по 2018 год реализовано много пилотных цифровых проектов и отпилотировано большое количество комплексных платформенных решений. Это и решения в области создания облачных сервисов, и Индустрия 4,0, и системы интеллектуального управления транспортом, телемедицина и многое другое. Все они показали, что цифровизация применима, необходима и влечет за собой рост конкурентоспособности и эффективности во всех сферах государственной, общественной и производственной жизни. Однако «Цифровой двойник города» создан впервые. Поэтому наш пилот — результат R&D и опыт других решений в нем мы использовать не могли.
— Есть ли аналоги решения в других странах?
— Каждая страна экспериментирует в цифровых направлениях в зависимости от своих приоритетов. В мире есть порядка 30 вариантов «цифровых двойников» городов и подходов к их использованию и наполнению. Например, в Сингапуре «двойник» изначально создавался, чтобы прогнозировать, как строящиеся здания будут затемнять стоящие рядом.
В Индии «двойников» используют при проектировании и строительстве новых городов. Такой подход позволяет сначала поэкспериментировать с инфраструктурой и зданиями и только после этого строить. Это очень верный подход к развитию новых городских пространств. Но в наших условиях исторической застройки такой опыт не применим. Нам, скорее, важно использовать возможности модели для оптимизации и повышения комфортности существующей городской среды, оптимизации расположения дорог, социальных объектов и коммуникаций, ускорения межведомственного взаимодействия и получения достоверной и целостной информации (не по ведомственному принципу) высшим должностным лицом.
— Каковы планы по масштабированию и тиражированию проекта?
— Они зависят от желания региональных и местных властей. Если решение о создании рабочей версии будет принято, то, прежде всего, необходимо будет разработать и сформулировать четкие требования к платформе, очередности внедрения модулей и многое другое. К тому же надо понимать, что запуск проекта требует анализа и оптимизации бизнес-процессов внутри администрации, комитетов и ведомств. Ведь к сотрудникам разного уровня и профиля должна попадать определенная информация, соответствующая их ролевой модели. Губернатор, к примеру, должен видеть общую сводную информацию и сообщения о каких-либо серьезных сбоях и происшествиях. А его подчиненным нужны более детальные и профильные данные. Поэтому перестройка всех процессов управления и взаимодействия необходима, а это потребует времени.
Что касается других регионов, то многие администрации живо интересуются «цифровым двойником» города. Однако пока нет действующей хотя бы на уровне пилота модели, решиться на проект сложно. Даже стандарт Минстроя не будет таким драйвером, как работающий проект, который можно посмотреть и оценить. Так что мы надеемся, что завершение пилота станет стимулом для перехода от обсуждения к реализации этого элемента «умного города».
