旧金山国际机场（SFO）是世界第四大国际门户机场，也是与亚太地区的主要机场连接。SFO最初采用地理信息系统（GIS）是为了遵守联邦航空管理局（FAA）的NextGen计划，该计划是于2007年启动的为期18年的现代化改造计划之一。NextGen要求机场提供GIS格式的数据，以支持基于卫星的进场导航系统。

SFO成为西太平洋地区首个获得FAA资助以使用GIS达到合规要求的机场。虽然FAA关注GIS用于水平基础设施（跑道、滑行道、铺装等）的详细了解，但SFO看到了更多的机会。工作人员正在应用GIS来支持设施管理运营，如建设、维护、应急响应和空间规划。

SFO启动了一个数十亿美元的资本改进计划，包括建设新酒店、两个航站楼的现代化改造和延伸AirTrain系统。在工程开始之前，机场需要将数据集中以提高效率和安全性。管理人员需要建立数据标准，并确保资本改进项目中涉及的团队之间的信息共享高效且流畅。

机场管理层决定利用GIS与建筑信息建模（BIM）相结合，创建一个包括室内外数据的动态数字孪生模型。

数字孪生的动态性

数字孪生描述了一个虚拟系统，它镜像了现实世界中的对应物。现在，三维数字孪生可以模拟极其复杂和动态的系统。它们允许观察者获取关于系统当前状态的最大上下文信息，将其与过去的记录进行比较，甚至可以获得关于未来变化如何影响系统的真实评估。基于地理信息系统（GIS）的数字孪生实际上是4D的，能够整合时间变量。

旧金山国际机场（SFO）基础设施信息管理主任Josephine Pofsky表示：“我们将GIS作为进入所有基础设施信息的窗口。这可能让人感到不知所措，因为我们通过整合BIM和GIS的力量，改变了行业和组织的思维方式，利用虚拟设计和建设。资本计划提供了这个机会。” SFO的数字孪生因其规模和范围而引人注目。在世界各地，规划师、管理者和建筑师们已经开始推动数字孪生技术的极限，创建了整个城市甚至小国的孪生系统。SFO的数字孪生类似于一个城市规模的系统。例如，SFO的覆盖面积比机场边界上的城市San Bruno更广，它雇佣了46,000人，大约与San Bruno的居民数量相当。此外，SFO内的房间数量（15,000个）与San Bruno的住房单位数量相当。这进一步说明了创建机场数字孪生所需的规模和工作量，因为它在大小和复杂性上与一个小城市相当。

SFO更倾向于使用动态孪生这个术语，以反映其与不断变化的现实环境的持续对齐。目标不是保留每个建造后立即捕捉到的实际模型，而是将其转变为一个作为管理模型，以持续为利益相关者提供服务。“在基础设施的整个生命周期中，将其保持活跃是我们作为业主的责任，” Pofsky补充道。

数字孪生的生命延续

随着旧金山国际机场（SFO）的动态孪生系统的建立，它可以被应用于远远超出个别建筑项目的目的。例如，它帮助机场管理团队跟踪租赁的商业空间。团队成员利用这个孪生系统来找到一个新的摊位或特定零售商的最佳位置，重视地理信息系统（GIS）的能力，通过过滤和查询信息来获取答案和建议。

类似于城市，机场有各种面向服务的部门、公共安全办公室和911调度系统。SFO的911网络最近进行了更新，并与GIS集成，提供准确和实时的紧急服务信息。

Pofsky表示：“通过与911系统的集成，我们的第一响应人员，包括通信调度员，可以查看最新的楼层平面图信息。他们可以在虚拟环境中以3D方式浏览空间。”

未来的一个计划是通过开发室内导航功能来提升旅客体验，利用SFO的动态孪生系统。

Pofsky说：“对许多旅客来说，通过提供准确和最新的信息，例如商业空间的位置、紧急服务信息和室内导航功能，旅客可以更好地了解机场的情况，做出明智的决策，并感到更加自主和掌控自己的旅行体验。这种提供先进知识的方法有助于减轻旅客的压力，提高他们的满意度和机场体验。”

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