人类认知社会的动力，源于对不确定性的恐惧。而不确定性的存在主要源于在信息约束条件下，人们有限的认知能力。
从远古到现代，人类一直在努力提高认识世界的水平，以观察世界、理解规律、指导实践、理解过去、阐明现在、预测未来，逐渐形成了化解对不确定性恐惧的三部曲：是对客观世界理解、预测、控制。
交通行业对数字孪生应用的本质也就在于以数据的自动流动化解复杂交通体系下的不确定性，通过孪生方式实现对复杂交通运行管理体系的分析、预测和决策，从而提高交通认知和管理水平。
数字孪生是某个实际场景（产品）或作业流程的虚拟表示，用于理解和预测对应场景（产品）和流程的性能特点， 简单来说就是在虚拟空间中测试真实场景。例如，现实生活中，我们需要对一台智能手机进跌落测试，那么在很大程度上就需要损失多台手机成品以及投入在其中的其他成本，而利用数字孪生技术，既可以实现预先测试，还可以降低产品在生产和制造过程中的成本。这就相当于打游戏开了无限生命的外挂，大大减少了实操带来的成本，避免了试错带来的损失。越复杂的系统，越复杂的构造物，数字孪生带来的使用价值就越大。不同行业，数字孪生技术能够提供的价值是不一样的。对交通行业而言，它能带给我们带来什么呢？在这个孪生高速中，管理者可以鸟瞰整个路网，或者可以选择放大一个特定区域。在更深层级上，可以显示某个实际构造物（如边坡）的地形、形状和位置，以及采用的工程或植物防护形式。一旦发生边坡坍塌，通过叠加无人机影像数据，管理者可以及时了解全貌，并判断坍塌类型如滑动型、落石型或流动型。管理者可以在虚拟环境下根据地形地貌划定施工区域，并进行现场布置。前文说到，在数字孪生体的一个重要价值就是可以在虚拟空间中测试真实场景，降低在现实世界中测试和实验的成本。通过虚拟实验可以模拟高速公路的交通流量、车速等情况，制定出最优的交通控制措施。通过模拟不同的入口和出口设计方案对于交通流量、速度、路况等的影响，以此为基础制定更科学、合理的高速公路入口和出口规划和设计方案。高速公路路网级孪生平台还将用于更长期的规划和决策。例如，根据现有路网密度，车流量，通过虚拟测试平台还可以评估不同的道路和交通规划方案对城市网络和生态环境的影响。面对数字孪生带来的巨大价值，业内专家指出，交通数字孪生技术的发展应用分为四个阶段：可视、可诊、可管、可优。其中，“可视”指复现物理世界中系统运行的过程；“可诊”指通过数据分析发现问题；“可管”指运用仿真手段推演系统可能的变化态势，并给出管理建议；“可优”指找到各种解决方案中的最优解。在这个阶段，数字孪生要对物理空间进行精准的数字化复现，并通过物联网实现物理空间与数字空间之间的虚实互动。以行业为例，这个阶段我们需要将高精度地图与人、车、路、交通环境等数据关联，并实现公路基础要素数字化。然后通过对交通建设、管理、养护及营运等交通环节场景数据建模，与公路基础要素数进行空间关联，最后将这些数据融合分析后实时投射到数字世界里，展现给管理者一个全要素的“数字高速”。
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