CN116127689A - 数字孪生空间的构建方法、装置及计算设备 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供了一种数字孪生空间的构建方法、装置及计算设备,其中,该编码方法将数字孪生实体的编码信息作为编码依据,编码信息中除了包括数字孪生实体的个体标识信息之外,还包括空间属性信息和分类属性信息中的至少一种,如此,根据该编码信息获得的第一编码从分类维度表征数字孪生实体,第一编码表征的分类属性信息和个体标识信息保证了在大规模的数字孪生空间中第一编码的唯一性;根据该编码信息获得的第二编码从空间维度表征数字孪生实体,其中表征空间属性信息的部分提供了溯源空间属性的功能,表征个体标识信息的部分保证了第二编码的唯一性。包括上述编码的数字孪生编码可以保证编码唯一性,避免了编码冲突的情况出现。
Description
技术领域
本说明书涉及计算机应用领域的数字孪生技术,更具体地说,涉及一种数字孪生空间的构建方法、装置及计算设备。
背景技术
数字孪生(Digital Twin)是利用物理模型、传感器更新和运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的现实实体的全生命周期过程。数字孪生通过现实实体和数字模型之间进行数据和信息交互,可用于对现实实体在物理环境中的行为和状态进行模拟、监控、诊断、预测和控制。
现实实体在数字孪生空间中的数字化表示称为数字孪生实体,对于一个数字孪生空间的整个项目周期来说,数字孪生实体的编码是标识数字孪生实体的重要数据,因此,有必要对数字孪生空间的构建方法进行优化。
发明内容
本说明书实施例提供了一种数字孪生空间的构建方法、装置及计算设备,该数字孪生空间的构建方法基于数字孪生实体的个体标识信息和属性信息,对数字孪生实体进行编码,实现了在大规模的数字孪生空间中,利用唯一的数字孪生编码表征数字孪生实体的目的。
为实现上述技术目的,本说明书实施例提供了如下技术方案:
第一方面,本说明书实施例提供了一种数字孪生空间的构建方法,应用于计算设备,所述数字孪生实体的构建方法包括:
获取数字孪生实体的编码信息,所述编码信息包括所述数字孪生实体的个体标识信息和属性信息,所述属性信息包括空间属性信息和分类属性信息中的至少一种,所述分类属性信息用于表征所述数字孪生实体所属种类,所述数字孪生实体所属种类为所述数字孪生实体在分类过程中的第一级分支,所述数字孪生实体为目标实体在虚拟空间中的数字化表示;
根据所述数字孪生实体的编码信息,获取所述数字孪生实体的数字孪生编码,所述数字孪生编码包括第一编码和/或第二编码,所述第一编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和分类属性信息,所述第二编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和空间属性信息。
利用所述数字孪生实体及所述数字孪生实体对应的数字孪生编码,生成数字孪生空间。
第二方面,本说明书实施例提供了一种数字孪生城市的构建方法,包括:
获取目标城市中现实实体的数字孪生实体;
采用上述任一项所述的数字孪生空间的构建方法对所述数字孪生实体进行编码和数字孪生空间生成,以获得与所述目标城市对应的数字孪生城市。
第三方面,本说明书实施例提供了一种数字孪生实体的编码装置,应用于计算设备,所述数字孪生实体的编码装置包括:
信息获取模块,用于获取数字孪生实体的编码信息,所述编码信息包括所述数字孪生实体的个体标识信息和属性信息,所述属性信息包括空间属性信息和分类属性信息中的至少一种,所述分类属性信息用于表征所述数字孪生实体所属种类,所述数字孪生实体为目标实体在虚拟空间中的数字化表示;
实体编码模块,用于根据所述数字孪生实体的编码信息,获取所述数字孪生实体的数字孪生编码,所述数字孪生编码包括第一编码和/或第二编码,所述第一编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和分类属性信息,所述第二编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和空间属性信息;
孪生空间模块,用于利用所述数字孪生实体及所述数字孪生实体对应的数字孪生编码,生成数字孪生空间。
第四方面,本说明书实施例提供了一种数字孪生城市的构建装置,包括:
孪生获取模块,用于获取目标城市中现实实体的数字孪生实体;
孪生编码模块,用于采用采用上述任一项所述的数字孪生空间的构建方法对所述数字孪生实体进行编码和数字孪生空间生成,以获得与所述目标城市对应的数字孪生城市。
第五方面,本说明书实施例提供了一种计算设备,包括:存储器和处理器;
其中,所述存储器与所述处理器连接,所述存储器用于存储程序;
所述处理器,用于通过运行所述存储器中存储的程序,实现如上述任一项所述的数字孪生空间的构建方法和/或如上述的数字孪生城市的构建方法。
第六方面,本说明书实施例提供了一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时,实现如上述任一项所述的数字孪生空间的构建方法和/或如上述的数字孪生城市的构建方法。
第七方面,本说明书实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序,所述计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,所述计算机指令存储在计算机可读存储介质中;所述计算机设备的处理器从所述计算机可读存储介质读取所述计算机指令,所述处理器执行所述计算机指令时实现如上述任一项所述的数字孪生空间的构建方法和/或如上述的数字孪生城市的构建方法的步骤。
从上述技术方案可以看出,本说明书实施例提供了一种数字孪生空间的构建方法、装置及计算设备,其中,所述数字孪生空间的构建方法将数字孪生实体的编码信息作为编码依据,该编码信息中除了包括数字孪生实体的个体标识信息之外,还包括空间属性信息和分类属性信息中的至少一种,如此,根据该编码信息获得的第一编码从分类维度表征数字孪生实体,第一编码表征的分类属性信息和个体标识信息保证了在大规模的数字孪生空间中第一编码的唯一性;根据该编码信息获得的第二编码从空间维度表征数字孪生实体,第二编码用于表征空间属性信息的部分提供了基于第二编码溯源空间属性的功能,而第二编码用于表征个体标识信息的部分保证了第二编码的唯一性。表征数字孪生实体的数字孪生编码包括上述第一编码和/或第二编码,使得数字孪生编码可以作为大规模的数字孪生空间中表征数字孪生实体的唯一编码,避免了大规模的数字孪生空间中的编码冲突,实现了城市或更大级别的数字孪生空间的实体编码及空间生成。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施例提供的一种数字孪生空间的构建方法的应用场景的示意图;
图2为本说明书实施例提供的一种数字孪生空间的构建方法的流程示意图;
图3为本说明书实施例提供的一种数字孪生实体分类示意图;
图4为本说明书的一个实施例提供的一种第一编码的结构示意图;
图5为本说明书的一个实施例提供的一种类型切分码与类型码的划分方式的对应关系示意图;
图6为本说明书的一个实施例提供的一种第一编码的配置界面示意图;
图7为本说明书的另一个实施例提供的一种第一编码的配置界面示意图;
图8为本说明书的另一个实施例提供的一种数字孪生空间的构建方法的流程示意图;
图9为本说明书的又一个实施例提供的一种数字孪生空间的构建方法的流程示意图;
图10为本说明书的一个实施例提供的一种第二编码的结构示意图;
图11为本说明书的一个实施例提供的一种针对点类型的数字孪生实体的第二编码的配置示意图;
图12为本说明书的一个实施例提供的一种针对线类型的数字孪生实体的第二编码的结构示意图;
图13为本说明书的一个实施例提供的一种针对面类型的数字孪生实体的第二编码的结构示意图;
图14为本说明书的一个实施例提供的一种针对体类型的数字孪生实体的第二编码的结构示意图;
图15为本说明书的一个实施例提供的一种应用数字孪生空间的构建方法对数字孪生实体进行编码的应用场景示意图;
图16为本说明书的一个实施例提供的一种数字孪生实体的编码装置的流程示意图;
图17为本说明书的一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
除非另外定义,本说明书实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本说明书所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书实施例使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来避免构成要素的混同而设置的。
除非上下文另有要求,否则,在整个说明书中,“多个”表示“至少两个”,“包括”被解释为开放、包含的意思,即为“包含,但不限于”。在说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例”、“特定示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本说明书的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。
下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本说明书保护的范围。
本说明书实施例提供的数字孪生空间的构建方法可以适用于对不同规模的数字孪生空间中的数字孪生实体的编码,特别适用于对城市级别的大规模的数字孪生空间中的数字孪生实体的编码过程。对于数字孪生空间来说,从数字孪生实体源数据的采集接入,到最后的优化决策的全过程中,数字孪生实体的编码都有着重要作用,数字孪生实体的编码是数字孪生空间中,数字孪生实体的标识,是数字孪生实体参与各种算法的重要数据,对于数字孪生实体的监控、模拟和预测等各类场景应用都有着重要意义。
下面首先对本说明书实施例可能涉及的几个术语进行解释:
数字孪生空间,是指利用物联网技术(Internet of Things,loT)、地理信息系统技术(Geographic Information Systems,GIS)、智能建筑模型技术(BuildingInformation Modeling,BIM)等技术建立的与现实空间具有精准映射的虚拟空间,根据规模大小的不同,数字孪生空间可以分为数字孪生城市、数字孪生厂区等。数字孪生空间除了具有与现实空间精准映射的特点之外,还具有与现实空间的虚实交互和智能干预等特点。以数字孪生城市为例,在数字孪生空间中,基于物理城市采集数据的汇聚整合,可以分析城市拥堵情况、楼宇能耗情况、规划是否合理、地下管线是否需要维修等,洞察城市运行风险,并以数字化模拟的方式呈现出真实场景效果,用户可以通过修改信号灯配时、控制高耗电设施、改变规划选址等,制定策略举措,以改善城市运行状态。此外,物理城市在数字空间中得以丰富、延展、扩大,例如城市管理者可以基于数字平台界面与物理城市互动,搜索实体和框选统计方便城市规划者调节建筑物的位置、高度、形状,为居民创造一个更舒适、更凉爽的环境。数字孪生空间还可以随时叠加噪声图、能源消耗热力图等,进行分析模拟计算,指定改善环境的措施。数字孪生城市还可以实时呈现城市运行状态,一旦物理城市出现事故、灾害等警报,城市管理者可以快速地决策部署相应对策予,此外,也可以通过深度学习、模拟仿真来预测城市可能发生的问题或风险,加以预防,以降低财产损失,保障财产安全。
现实实体,是指存在于现实世界中的各类实体,可以包括物理实体(或称空间实体)和概念实体。物理实体是指具有物理形状、真实存在于物理空间中的实体(例如建筑、交通、自然资源、地貌、水系等等)。概念实体是指现实世界中存在的各类人为定义的概念(例如县界、村界、省界、国界等境界与管辖单元概念以及交通事件、突发事件、施工管理等事件概念)。
数字孪生实体,是指现实实体在数字孪生空间中的数字化表达,数字孪生实体与现实实体具有一一对应的关系。现实实体可以通过确切的接入协议实现从现实空间到数字孪生空间中模型的生成,接入协议用于定义现实实体在计算设备(例如服务端)的数字信息,可选地,该接入协议可以定义现实实体是什么、能做什么、可以对外提供哪些数据等。
目前对于数字孪生空间的编码还大多依靠国标或行标进行,而国标和行标均聚焦于某一特定场景(例如道路、道路交通标志等),无法为数字孪生空间,特别是大规模的数字孪生空间中的多种类数字孪生实体分配唯一的数字孪生编码,可能出现一个数字孪生编码对应多个不同数字孪生实体的情况,导致数字孪生空间的监控、模拟等算法出错。
为了解决这一问题,本说明书实施例提供的数字孪生空间的构建方法将数字孪生实体的编码信息作为编码依据,该编码信息中除了包括数字孪生实体的个体标识信息之外,还包括空间属性信息和分类属性信息中的至少一种。
如此,根据该编码信息获得的第一编码从分类维度表征数字孪生实体,第一编码表征的分类属性信息和个体标识信息分别从数字孪生实体所属种类和个体特征两方面描述数字孪生实体,避免了单独从个体特征维度描述数字孪生实体而可能导致的编码重复问题,保证了在大规模的数字孪生空间中第一编码的唯一性。
根据该编码信息获得的第二编码从空间维度表征数字孪生实体,第二编码用于表征空间属性信息的部分提供了基于第二编码溯源空间属性的功能,而第二编码用于表征个体标识信息的部分保证了第二编码的唯一性,避免了由于第二编码中表征空间属性信息的部分的算法精度问题而可能导致的编码重复问题。
表征数字孪生实体的数字孪生编码包括上述第一编码和/或第二编码,使得数字孪生编码可以作为大规模的数字孪生空间中表征数字孪生实体的唯一编码,避免了大规模的数字孪生空间中的编码冲突。
下面参见图1对本说明书实施例提供的数字孪生空间的构建方法可能的应用场景进行示例性说明。在图1中,示出了对于某一城市进行数字孪生城市构建的示意图,现实空间为某一现实城市空间,数字孪生空间为基于该现实空间映射生成的数字孪生城市,现实城市中的建筑、道路和树木分别映射到数字孪生城市中,并以数字化方式表示,且建筑、道路和树木分别赋予对应的数字孪生编码(例如建筑编码1、树木编码2、道路编码3)作为其在数字孪生城市中的身份标识。城市规模通常较为庞大,相应的,在数字孪生空间中需要进行编码的数字孪生对象就越多,因此,有必要采用本说明书实施例提供的数字孪生空间的构建方法对各数字孪生对象进行编码,以保证数字孪生编码的唯一性。
下面结合附图,详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。
参考图2,图2为本说明书实施例提供的一种数字孪生空间的构建方法的流程示意图,该数字孪生空间的构建方法以应用于计算设备为例进行说明,该方法可以包括如下步骤:
S101:获取数字孪生实体的编码信息,所述编码信息包括所述数字孪生实体的个体标识信息和属性信息,所述属性信息包括空间属性信息和分类属性信息中的至少一种,所述分类属性信息用于表征所述数字孪生实体所属种类,所述数字孪生实体为目标实体在虚拟空间中的数字化表示。
目标实体是指与待编码的数字孪生实体对应的现实实体,如前文所述,目标实体同样可以包括物理实体和概念实体中的一者。物理实体对应的应用领域可以包括:智慧城市、卫星/空间通信网络、船舶、车辆、发电厂、飞机、复杂机电设备、立体仓库、医疗、制造车间等。例如,智慧城市对应的物理实体可以包括:水系、交通、管线及居民地及相关设施等。其中,居民地及相关设施可以包括:建筑、建筑内部空间、居民地区域等居民地实体。智慧城市对应的概念实体可以包括:事件和境界与管辖单元等,其中,事件可以包括:市容环境、宣传广告、施工秩序、街面秩序、突发事件和交通事件等概念实体,境界与管辖单元可以包括:国家、省、地级市、县、乡、镇、村、特别行政区和街道等概念实体。
空间属性信息是指数字孪生实体对应的目标实体在现实空间中的位置信息,例如,城市A中的建筑i的坐标为纬度:38.873891,经度:115.464806,则建筑i在数字孪生城市中对应的数字孪生实体j的空间属性信息即用于表征该经纬度信息。
种类是指根据事物本身的性质或特点而分成的门类。属性信息中的分类属性信息用于表征数字孪生实体所属种类,即分类属性信息可以区分不同种类的数字孪生实体,属性信息中的分类属性信息用于描述数字孪生实体在分类过程中的第一级分支(或称根节点)。例如,与建筑i对应的数字孪生实体j所属种类可以为居民地及相关设施,而与河流1对应的数字孪生实体I所属种类可以为水系,通过水系和居民地及相关设施这两个性质或特点完全不同的门类将数字孪生实体j和数字孪生实体I区分开来。
个体标识信息可以是描述与数字孪生实体对应的目标实体自身细微特点的信息,例如河流1的通用名称、属于某一地区的第几条河等信息。
通过结合分类属性信息与个体标识信息,可以从分类维度表征数字孪生实体,在保证编码唯一性的基础上,通过分类属性信息实现了为不同种类的数字孪生实体的编码,使得该数字孪生空间的构建方法可适用于大规模的数字孪生空间,可实现对多种类数字孪生实体的系统性编码。
通过结合空间属性信息与个体标识信息,可以从空间维度表征数字孪生实体,包含空间属性信息的编码可以提供溯源空间属性的功能,个体标识信息可以保证编码的唯一性,避免了由于编码中表征空间属性信息的部分的算法精度问题而可能导致的编码重复问题。
S102:根据所述数字孪生实体的编码信息,获取所述数字孪生实体的数字孪生编码,所述数字孪生编码包括第一编码和/或第二编码,所述第一编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和分类属性信息,所述第二编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和空间属性信息。
在步骤S102中,根据上述的编码信息获得了包括第一编码和/或第二编码的数字孪生编码,其中,第一编码表征的分类属性信息和个体标识信息分别从数字孪生实体所属种类和个体特征两方面描述数字孪生实体,避免了单独从个体特征维度描述数字孪生实体而可能导致的编码重复问题,保证了在大规模的数字孪生空间中第一编码的唯一性。根据该编码信息获得的第二编码从空间维度表征数字孪生实体,第二编码用于表征空间属性信息的部分提供了基于第二编码溯源空间属性的功能,而第二编码用于表征个体标识信息的部分保证了第二编码的唯一性,避免了由于第二编码中表征空间属性信息的部分的算法精度问题而可能导致的编码重复问题。表征数字孪生实体的数字孪生编码包括上述第一编码和/或第二编码,使得数字孪生编码可以作为大规模的数字孪生空间中表征数字孪生实体的唯一编码,避免了大规模的数字孪生空间中的编码冲突。
所述第一编码主要从分类维度表征数字孪生实体,可以描述数字孪生实体的分类属性信息和个体标识信息,具有方便数字孪生实体管理的特点,因此在一些实施例中,所述第一编码也可称为管理码。
所述第二编码主要从空间维度表征数字孪生实体,可以满足从第二编码对数字孪生实体进行空间关系、位置分析的需求,因此在一些实施例中,所述第二编码也可称为空间码。
可选地,根据数字孪生空间的具体项目需求,所述数字孪生实体的数字孪生编码可以包括第一编码,也可以包括第二编码,还可以同时包括第一编码和第二编码,本说明书对此并不做限定。
为了更细致的描述数字孪生实体的分类信息,同时增加第一编码的扩展性,在保证以编码长度不变的同时,支持新数字孪生实体的编码规则新增。在本说明书的一个实施例中,所述分类属性信息还用于表征所述数字孪生实体所属类型。
所述第一编码包括:种类码、分类码和第一特征码;其中,所述种类码用于描述所述数字孪生实体所属种类,所述分类码用于描述所述数字孪生实体所属类型,所述第一特征码用于描述所述数字孪生实体的个体标识信息。
类型,是指包含由各特殊的事物或现象抽出来的共通点的抽象概念。在本实施例中,数字孪生实体所属类型用于描述数字孪生实体在分类过程中的第M级分支(或称叶子节点),M为大于1的整数。例如,与建筑i对应的数字孪生实体j所属类型可以为居民地、建筑等。与河流1对应的数字孪生实体I的所属类型可以为江河湖泊等。
参考图3,图3示出了一种可行的数字孪生实体分类方式。在图3中,境界与管辖单元、地貌、水系、自然资源、交通、管线、事件、居民地及相关设施可以称为数字孪生实体的种类,也即数字孪生实体分类过程中的第一级节点(或称根节点)。而境界与管辖单元下的国家、省、地级市、特别行政区、街道等属于数字孪生实体分类过程中的第二级节点,可称为数字孪生实体所属类型。相应的,自然资源(第一级节点)下的土地(第二级节点)、交通(第一级节点)下的道路运输(第二级节点)、路网(第三级节点)、车道(第四级节点)、车道间连接线(第五级节点)、水系(第一级节点)下的江河湖泊(第二级节点)等等,都属于数字孪生实体所属类型。图3仅为了说明可行的分类方式以及种类(第一级节点)和类型(第N级节点)之间的关系,可以认为种类是类型的根节点,类型是种类的子节点。
种类码在一些实施例中也可称为行业类型码。种类码基于实体分类标准,分别对各种类的数字孪生实体进行编码,可以用1位或多位N进制字符表达。在一个可选实施例中,种类码以2位32进制字符表达,以图3中所示的各个种类的数字孪生实体为例,可以为交通、水系、居民地及相关设施、自然资源、管线、地貌、境界与管辖单元、事件分别赋予01、02、03、04、05、06、07、08的种类码描述。32进制可以通过阿拉伯数字结合英文字母的方式表示,无需采用特殊字符,在保证每位字符可以描述的数量尽可能多的情况下,保证编码在计算机的计算环境中不易出错。
在一个可选实施例中,分类码可以包括类型切分码和类型码;其中,
所述类型码包括多位N进制字符,所述多位N进制字符被划分为多个分类单元,所述多个分类单元用于按照多个不同的分支层级,描述所述数字孪生实体所属类型;N为大于1的正整数。N的取值根据实际需求而定,在一些实施例中,N的取值可以为固定值6位,以使整个孪生城市编码的位数固定,便于管理。在其他的一些实施例中,N的取值也可以为8位,10位等其他数值,本说明书对此并不做限定。
所述类型切分码,用于描述将所述类型码划分为多个分类单元的划分方式。
在本实施例中,将分类码划分为类型切分码和类型码,可以使得分类码在固定位数的情况下,满足各种不同种类的数字孪生实体的分类要求,提高编码的兼容性、扩展性和适用性,在支持新实体的编码规则新增的同时,能最大限度支持对象的分类体系,支持多源的数据交换需求。
参考图4,图4示出了第一编码的可行结构,在图4中,每个X表示一位字符,每位字符可以是32进制或64进制的字符,以使每位字符可以容纳较多数据,满足大量数字孪生实体的编码需求。可选地,种类码可以是2位字符、类型切分码可以是1位字符、类型码可以是6位字符、第一特征码的位数根据需求而定。当类型切分码不同时,种类码中多位N进制字符的划分方式就不同,以兼容不同种类的数字孪生实体的分类需求。参考图5,图5示出了类型切分码和类型码中分类单元的划分方式的对应关系。在图5中,类型切分码为一位32进制字符,取值可以为0~9以及A~Z,当类型切分码不同时,对应的类型码的切分方式不同,以类型切分码为9为例,此时对应的类型码被切分为3个分类单元,第一位字符为第一个分类单元,第二至五位字符为第二个分类单元,第六位字符为第三个分类单元,第一个分类单元可以用于描述数字孪生实体在分类过程中的第二级节点,第二个分类单元用于描述数字孪生实体在分类过程中的第三级节点,第三个分类单元用于描述数字孪生实体在分类过程中的第四级节点。以每位字符为32进制为例,类型码的第一个分类单元可以支持32种取值,第二个分类单元可以支持324=1048576种取值,第三个分类单元可以支持32种取值,可满足大量同种类的数字孪生实体的分类需求。
可以理解的是,图4和图5仅是为了说明第一编码中各个部分的可行结构和关系的示例,在本说明书的其他实施例中,所述第一编码中的种类码、类型切分码、类型码和第一特征码的结构还可以为其他形式,本说明书对此并不做限定。
如此设置的类型切分码以及类型码可以提高编码的扩展性,在保证数字孪生编码的长度不变的情况下,支持新实体的编码规则新增。
第一特征码可以包括顺序码或用户自定义的自定义特征码中的一种。参考图6和图7,图6和图7示出了配置类型切分码和第一特征码的界面示意图。在图6中,种类码可以为2位32进制字符,类型切分码可以是1位32进制字符,类型码可以为6位32进制字符,第一特征码可以被配置为顺序码或自定义特征码,顺序码的位数可以通过配置选择。图6中的类型切分码的取值为9,对应的将类型码划分为三个分类单元,类型码划分栏的1,4,1表示:第一个分类单元的字符数为1位,第二个分类单元的字符数为4位,第三个分类单元的字符数为1位。第一特征码被配置为顺序码,顺序码位数被配置为1位,顺序码支持的最大位数可以根据实际情况选择,以支持不同数量的同种类同类型的数字孪生实体的编码唯一性需求。顺序码是一种用连续数字代表编码对象(例如数字孪生实体)的码,具有位数短且简单的特点,易于管理。举例来说,假设某一城市共有三条河流,这三条河流分别为A、B、C,则可以根据需要,按照一定的规则(这个规则例如可以是按照流量从大到小依次排序、按照所处方位从东到西依次排序等等),分别用取值为1、2、3的顺序码来编码河流A、B、C对应的数字孪生实体。不难理解的是,顺序码的位数越多,每位字符的进制越大,则可对更多数量的同一类型的数字孪生实体进行编码,因此在一些实施例中,顺序码位数还可以多位,本说明书对此并不做限定。
在图7中,相似的,种类码可以为2位32进制字符,类型切分码可以是1位32进制字符,类型码可以为6位32进制字符,第一特征码被配置为自定义特征码,自定义特征码的具体类型和是否加密可以进行配置。图7中的类型切分码的取值为X,对应的类型码划分方式为1,1,1,1,2:第一个分类单元的字符数为1位,第二个分类单元的字符数为1位,第三个分类单元的字符数为1位,第四个分类单元的字符数为1位,第五个分类单元的字符数为2位。第一特征码被配置为自定义特征码,加密方式可以为MD5(Message Digest AlgorithmMD5,消息摘要算法),加密位数为16位,自定义特征码类型为rid字段(即针对交通路段的自定义特征字段)。自定义特征码可以是一些现有的、已在某一领域中通用的描述数字孪生实体的特征字段(例如前文提到的针对交通路段的自定义特征字段)。自定义特征码也可以是用户自定义的描述数字孪生实体的特征字段,以兼容用户自定义字段的编码需求。
如前文所述,将类型切分码的取值配置为X,可以将类型码划分为5个分类单元,不同的分类单元描述数字孪生实体的不同深度的分支层级。当类型切分码的取值被配置为X时,在图7所示的实施例中,6位类型码被划分为5个分类单元,从第一个分类单元起,各分类单元中的类型码位数为1,1,1,1,2。这种类型切分码的配置方式可以划分出的五个分类单元满足交通-道路运输-路网-道路-交通路段的分类需求,实现对交通路段对应的数字编码实体的编码需求,即在五个分类单元中,第一个分类单元的1位字符可以描述数字孪生实体第一个分支层级的所属类型为“交通”,第二个分类单元的1位字符可以描述数字孪生实体第二个分支层级的所属类型为“道路运输”,第三个分类单元的1位字符可以描述数字孪生实体第三个分支层级的所属类型为“路网”,第四个分类单元的1位字符可以描述数字孪生实体第四个分支层级的所属类型为“道路”,第五个分类单元的2位字符可以描述数字孪生实体第五个分支层级的所属类型为“交通路段”,由于交通路段所处的分支层级的类型数量较多,因此可采用2位字符描述交通类数字孪生实体的第五个分支层级,避免不同的第五个分支层级类型的编码冲突。当然地,图7仅为了示例性描述,在本说明书的其他实施例中,这种类型切分码的配置方式还可以满足其他类似的有5个分支层级的数字孪生实体的分类需求。
对自定义特征码进行加密可以提高编码安全性。可以理解的是,加密方式、加密位数和自定义特征码类型均还可以为其他选择,例如,加密方式还可以为SHA1(Secure HashAlgorithm 1,安全散列算法1)、HMAC(Hash-based Message Authentication Code,哈希运算消息认证码)算法等等,或者在一些实施例中,也可以不对自定义特征码进行加密。
S103:利用所述数字孪生实体及所述数字孪生实体对应的数字孪生编码,生成数字孪生空间。
当与数字孪生实体对应的数字孪生编码生成之后,可以基于所述数字孪生实体及所述数字孪生实体对应的数字孪生编码,生成对应的数字孪生空间,在该数字孪生空间中可以基于数字孪生对象的数字孪生编码,实现对于每个数字孪生对象的识别、控制、模拟等操作,为数字孪生空间的大规模应用奠定了良好的基础。
从上文中描述可以发现,当第一编码包括第一特征码和类型切分码时,可以对第一特征码的类型的确定规则和类型切分码的确定规则按照数字孪生实体的种类和类型进行预先配置,形成预设的编码规则,当存在针对某一具体类型的数字孪生实体的预设的编码规则时,在编码过程中无需单独针对第一特征码的类型和类型切分码进行配置,有利于简化数字孪生实体的编码过程,即在本说明书的一个实施例中,步骤S102可以包括:
S1021:根据所述数字孪生实体的编码信息,按照预设的编码规则,对所述数字孪生实体进行编码,以获得所述数字孪生编码。
所述预设的编码规则包括:所述第一特征码的类型的确定规则和预定的所述类型切分码的确定规则,所述第一特征码的类型包括顺序码和自定义特征码中的一种。
针对某一类数字孪生实体存在对应的预设的编码规则时,在对该类数字孪生实体进行编码时,可以直接采用预设的编码规则中规定的第一特征码的类型的确定规则和类型切分码的确定规则,编码时无需对这两项进行配置,一方面简化了编码过程,另一方面也避免了在同一个数字孪生空间中的数字孪生对象编码时,不同的用户选择不同的第一特征码类型和类型切分码而导致的编码规则不一致的问题。举例来说,针对交通种类下的交通路段类的数字孪生实体来说,如果该类数字孪生实体的第一特征码的类型的确定规则为:选择为自定义特征码,类型切分码的确定规则为:选择类型切分码的取值为X,以将类型码切分为5个分类单元,如此,在对该类数字孪生实体的数字孪生实体进行编码时,可以直接确定第一特征码的类型和类型切分码的确定规则,简化了整个数字孪生实体的编码过程。
所述预设的编码规则可以是用户预先配置并存储的,也可以是计算设备根据数字孪生实体的种类、类型以及之前存储的原始数据,经过分析自动确定的,本说明书对此并不做限定。
可选地,在本说明书的一个实施例中,计算设备可以通过分析原始数据,为数字孪生实体推荐编码规则,提高用户的使用便利性。具体地,参考图8,所述数字孪生空间的构建方法包括:
S201:获取数字孪生实体的编码信息。
S202:分析原始数据,以获取与所述数字孪生实体所属子类型对应的推荐编码规则,所述原始数据包括已有的多个数字孪生实体的数字孪生编码。所述数字孪生实体所属子类型为所述数字孪生实体在分类过程中的最后一级分支。
S203:根据所述数字孪生实体的所述分类属性信息,确定所述数字孪生实体所属子类型以及与所述数字孪生实体所属子类型对应的推荐编码规则。
S204:将所述推荐编码规则作为所述数字孪生实体对应的预设的编码规则,根据所述数字孪生实体的编码信息,按照预设的编码规则,对所述数字孪生实体进行编码。
S205:利用所述数字孪生实体及所述数字孪生实体对应的数字孪生编码,生成数字孪生空间。
当已经对多个数字孪生实体进行编码获得了多个数字孪生实体时,可以通过分析原始数据中一类数字孪生实体中第一特征码和类型切分码等各种码的确定规则来获得与数字孪生实体所属子类型对应的推荐编码规则。例如,原始数据中存储有多个所属子类型为A的数字孪生实体的数字孪生编码,通过这些数字孪生编码可以分析出所属子类型为A的数字孪生实体的数字孪生编码中第一特征码和类型切分码的确定规则,并将分析出的规则作为所属子类型为A的数字孪生实体的推荐编码规则。
仍然以交通种类下的交通路段类的数字孪生实体来说,其子类型即为交通路段类,如果该子类型的数字孪生实体的第一特征码和类型切分码的确定规则为:选择为自定义特征码,类型切分码的确定规则为:选择类型切分码的取值为X,以将类型码切分为5个分类单元。则可以将包含上述的第一特征码和类型切分码的确定规则的编码规则作为交通路段类的数字孪生实体的推荐编码规则,后续在对交通路段类的数字孪生实体进行编码时,可以采用与该子类型的数字孪生实体的推荐编码规则作为预设的编码规则进行编码。即在本实施例中,通过步骤S202可以实现对已有用户原始数据的特征分析,并实现编码规则的推荐,提高编码效率。
另外,后续可通过优化分析及推荐算法可以实现编码规则的推荐优化,实现推荐出的推荐编码规则可以实现推荐出编码唯一、长度较短、使用核心字段个数少且具有较好扩充性的编码方案的目的。
当用户自行设置预设的编码规则时,计算设备可以对预设的编码规则进行校验,避免基于用户设置的预设的编码规则进行编码而导致编码重复等问题。具体地,参考图9,所述数字孪生空间的构建方法包括:
S301:获取数字孪生实体的编码信息。
S302:对预设的编码规则进行编码测试。
S303:若所述预设的编码规则不满足通过条件,则生成提示信息,所述提示信息用于提示所述预设的编码规则有误,若所述预设的编码规则满足所述通过调节,则进入步骤S304,所述通过条件包括:所述编码测试生成的测试编码与原始数据无重复,或所述预设的编码规则使用的自定义特征码格式无误,所述原始数据包括已有的所述数字孪生实体的数字孪生编码。
S304:根据所述数字孪生实体的编码信息,按照预设的编码规则,对所述数字孪生实体进行编码,以获得所述数字孪生编码。
S305:利用所述数字孪生实体及所述数字孪生实体对应的数字孪生编码,生成数字孪生空间。
在本实施例中,可以针对预设的编码规则进行编码测试(即按照预设的编码规则预先生成一个或多个测试编码),在数字孪生实体进行编码之前,对可能生成的数字孪生编码是否冲突(即与现有的原始数据重复)、用户指定的自定义特征码格式是否无误等进行提前检测,保障数字孪生编码的唯一性和正确性。
为了明确第二编码各部分描述的信息,可以在第二编码中设置位置形态码和第二特征码来分别描述空间属性信息和个体描述信息,即在本说明书的一个实施例中,参考图10,所述第二编码包括:位置形态码和第二特征码;其中,
所述位置形态码,用于描述所述空间属性信息。
所述第二特征码,用于描述所述个体标识信息。
通过描述空间属性信息和个体标识信息的第二编码,在实现了对数字孪生实体分配唯一编码的目的的同时,还满足了通过第二编码进行空间关系分析的需求。
为了满足不同形态的数字孪生实体的空间属性信息的编码要求,在本说明书的一个实施例中,所述位置形态码包括点空间码、线空间码、面空间码和体空间码中的一种。
所述点空间码,包括第一网格编码,所述第一网格编码用于描述点类型的数字孪生实体的所在位置信息。参考图11,图11示出了包括点空间码的第二编码的可行配置界面,对于点形状的数字孪生实体,编码类型选择:“点”,对应的位置形态码为点空间码。可通过网格类型选择网格编码算法(例如GeoSOT(Geographic coordinate Subdivision gridwith One dimension integer coding on 2nTree,基于2n及整型一维数组全球经纬度剖分格网)算法、GeoHash算法、管辖单元(点所属的省、市、行政区代码)算法、自定义网格算法等),通过网格码精度选择算法精度,网格码精度处选择的位数越大,对应的网格编码算法越高。第一网格编码可以为13位字符长度,编码精度未达到13位时,则可以在末位补0。第二特征码可以为顺序码,可以为1位32进制字符,可以采用按照点的经纬度字符串顺序进行正向排序的方式来为点类型的数字孪生实体分配顺序码。例如,在经过网格编码算法进行网格划分之后,某一个网格内有两个交叉路口,分别为交叉路口A和B,可以按照交叉路口A和B所在位置的经纬度对应的经纬度字符串顺序进行排序(当然,在其他实施例中,还可以按照其他规则为交叉路口A和B进行排序),之后按照排序的顺序(假设交叉路口A排序靠前)分别为交叉路口A和B分配顺序码1和2,以保证交叉路口A和B的各自点空间码的唯一性。
所述线空间码,包括第二网格编码和第三网格编码,所述第二网格编码和所述第三网格编码分别用于描述线类型的数字孪生实体的两个端点的所在位置信息。参考图12,图12示出了线空间码的结构示意图,在本说明书的一个实施例中,第二网格编码和第三网格编码可以分别用于描述线类型的数字孪生实体的起点和终点的所在位置信息,以能准确描述线类型的数字孪生实体的形态。第二网格编码和第三网格编码的配置和计算方法可以参考第一网格编码的配置和计算方法。第二网格编码和第三网格编码可以为14位字符长度,第二特征码可以为顺序码,可以为1位32进制字符,可以采用线长度从小到大排序的方式来为线类型的数字孪生实体分配顺序码。
所述面空间码,包括第四网格编码和面形态码,所述第四网格编码用于描述面类型的数字孪生实体的特征点的所在位置信息,所述面形态码用于描述面类型的数字孪生实体的形状类型。参考图13,图13示出了面空间码的结构示意图,在本说明书的一个实施例中,所述数字孪生实体的特征点可以为数字孪生实体的形心点,所述面形态码可以描述数字孪生实体的形状(例如凹面、平面、环面等)。第四网格编码可以为14位32进制字符,面形态码可以为2位32进制字符,第二特征码可以为顺序码,可以用1位32进制字符,可以采用面的面积从小到大排序,来分配顺序码。
所述体空间码,包括第五网格编码和体形态码,所述第五网格编码用于描述体类型的数字孪生实体的预设点的所在位置信息,所述预设点为体类型的数字孪生实体在地面的投影面的特征点,所述体形态码用于描述体类型的数字孪生实体的形状类型。参考图14,图14示出了体空间码的结构示意图,在本说明书的一个实施例中,第五网格编码可以将体类型的数字孪生实体投影到地面上之后,按照面形态码中的第四网格编码的方式确定,所述体形态码可以用于标识体类型的数字孪生实体的形态类型(例如单层独立建筑、单层联排建筑和多层板式建筑等)。体形态码可以为2位32进制字符。第五网格编码可以为17位32进制字符。第二特征码可以为顺序码,可以为1位32进制字符,可以采用高度从小到大排序来为数字孪生实体分配顺序码。
上文描述的点空间码、线空间码、面空间码、体空间码以及第二特征码的长度仅为示例性说明,在本说明书的其他实施例中,各结构的具体长度可以根据实际情况确定。
为了记录数字孪生实体的时间周期记录需求,在本说明书的一个实施例中,所述编码信息还包括所述数字孪生实体的时间信息,所述时间信息与所述数字孪生实体的预设字段对应,所述预设字段用于描述所述数字孪生实体的历史事件。
所述数字孪生编码还包括第三编码,所述第三编码表征所述数字孪生实体的时间信息。
可以从“年(4位)、月(2位)、日(2位)、时(2位)、分(2位)、秒(2位)、毫秒(3位)”中,选取连续8位,作为所述数字孪生实体的时间信息;也可选择不超过8位的连续时间值,末尾补0凑成8位,作为所述数字孪生实体的时间信息。
例如预设字段为:建筑封顶时间,表明预设字段对应的数字孪生实体的历史事件为数字孪生实体的封顶时间。与该预设字段对应的第三编码的取值可以以YYYYMMDD(年月日,Y表示年份取值,M表示月份取值,D表示日期取值)的方式表示,例如:20191120。
当编码信息还包括所述数字孪生实体的时间信息时,数字孪生实体编码的可行构成可以得到进一步扩展,数字孪生实体编码除了可以包括第一编码和/或第二编码之外,还包括第三编码,即数字孪生实体编码可以为第一编码和第三编码,第二编码和第三编码,第一编码、第二编码和第三编码。
由于第三编码用于描述时间信息,因此在一些实施例中,第三编码也称为时间码。
在当编码方案变更时,为了保障数字孪生实体的编码可追溯性,在本说明书的一个实施例中,所述数字孪生空间的构建方法还包括:
若所述数字孪生实体对应多个数字孪生编码,则建立所述数字孪生实体的多个数字孪生编码之间的映射关系。
如此,在编码方案发生变更时,对同一批数据提供不同编码方案下的编码值映射关系,保障实体对象数据的可追溯性。
参考图15,图15示出了一种应用数字孪生空间的构建方法对数字孪生实体进行编码的应用场景示意图,在该应用场景下,需要构建某个现实城市空间的数字孪生城市,具体以对现实城市空间中的某一道路(体育场路-胜利三路-无名道路路段)对应的数字孪生实体进行编码为例进行说明。在编码过程中,数字孪生实体所属种类为交通,对应的种类码为01,类型切分码为X,类型码按照数字孪生实体所在的分支层级,确定为111200,第一特征码采用自定义特征码,不对自定义特征码进行加密,自定义特征码选择rid字段(即现行的针对交通路段的自定义特征字段),该道路对应的rid字段为011V9O09BIA011V95098BHP00。则该数字孪生实体对应的数字孪生编码可以为01X11120011V9O09BIA011V95098BHP00。
可选地,在本说明书的一个实施例中,所述数字孪生空间的构建方法还包括:
获取目标城市中现实实体的数字孪生实体。
在获取目标城市中现实实体的数字孪生实体的过程中,需要进行现实实体的接入协议配置等操作,本说明书对具体接入协议的选择并不做限定,具体视实际情况而定。
参考图16,与上述的数字孪生空间的构建方法相对应的,本说明书实施例还提供了一种数字孪生实体的编码装置,包括:
信息获取模块100,用于获取数字孪生实体的编码信息,所述编码信息包括所述数字孪生实体的个体标识信息和属性信息,所述属性信息包括空间属性信息和分类属性信息中的至少一种,所述分类属性信息用于表征所述数字孪生实体所属种类,所述数字孪生实体为目标实体在虚拟空间中的数字化表示;
实体编码模块200,用于根据所述数字孪生实体的编码信息,获取所述数字孪生实体的数字孪生编码,所述数字孪生编码包括第一编码和/或第二编码,所述第一编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和分类属性信息,所述第二编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和空间属性信息。
孪生空间模块300,用于利用所述数字孪生实体及所述数字孪生实体对应的数字孪生编码,生成数字孪生空间。
本实施例提供的数字孪生实体的编码装置,与本说明书上述实施例所提供的数字孪生空间的构建方法属于同一申请构思,可执行本说明书上述任意实施例所提供的数字孪生空间的构建方法,具备执行该数字孪生空间的构建方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本说明书上述实施例提供的数字孪生空间的构建方法的具体处理内容,此处不再加以赘述。
本说明书另一实施例还提出一种电子设备,参见图17所示,本说明书的一个示例性实施例还提供了一种电子设备,包括:存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时执行本说明书上述实施例中描述的根据本说明书各种实施例的数字孪生空间的构建方法中的步骤。
该电子设备的内部结构可以如图17所示,该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和输入装置。其中,该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该中控设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以本说明书上述实施例中描述的根据本说明书各种实施例的数字孪生空间的构建方法中的步骤。
处理器可包括主处理器,还可包括基带芯片、调制解调器等。
存储器中保存有执行本发明技术方案的程序,还可以保存有操作系统和其他关键业务。具体地,程序可以包括程序代码,程序代码包括计算机操作指令。更具体的,存储器可以包括只读存储器(read-only memory,ROM)、可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory,RAM)、可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备、磁盘存储器、flash等等。
处理器可以是通用处理器,例如通用中央处理器(CPU)、微处理器等,也可以是特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
输入设备可包括接收用户输入的数据和信息的装置,例如键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、语音输入装置、触摸屏、计步器或重力感应器等。
输出设备可包括允许输出信息给用户的装置,例如显示屏、打印机、扬声器等。
通信接口可包括使用任何收发器一类的装置,以便与其他设备或通信网络通信,如以太网,无线接入网(RAN),无线局域网(WLAN)等。
处理器执行存储器中所存放的程序,以及调用其他设备,可用于实现本说明书上述实施例所提供的任意一种数字孪生空间的构建方法的各个步骤。
该电子设备还可以包括显示组件和语音组件,该显示组件可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该电子设备的输入装置可以是显示组件上覆盖的触摸层,也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图17中示出的结构,仅仅是与本说明书方案相关的部分结构的框图,并不构成对本说明书方案所应用于其上的电子设备的限定,具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
除了上述方法和设备以外,本说明书实施例提供的数字孪生空间的构建方法还可以是计算机程序产品,其包括计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本说明书各种实施例的数字孪生空间的构建方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本说明书实施例操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外,本说明书实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本说明书各种实施例的数字孪生空间的构建方法中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本说明书所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本说明书的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本说明书实施例提供的方案范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本说明书构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本说明书的保护范围。因此,本说明书专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种数字孪生空间的构建方法,其特征在于,应用于计算设备,所述数字孪生空间的构建方法包括:
获取数字孪生实体的编码信息,所述编码信息包括所述数字孪生实体的个体标识信息和属性信息,所述属性信息包括空间属性信息和分类属性信息中的至少一种,所述分类属性信息用于表征所述数字孪生实体所属种类,所述数字孪生实体所属种类为所述数字孪生实体在分类过程中的第一级分支,所述数字孪生实体为目标实体在虚拟空间中的数字化表示;
根据所述数字孪生实体的编码信息,获取所述数字孪生实体的数字孪生编码,所述数字孪生编码包括第一编码和/或第二编码,所述第一编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和分类属性信息,所述第二编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和空间属性信息;
利用所述数字孪生实体及所述数字孪生实体对应的数字孪生编码,生成数字孪生空间。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分类属性信息还用于表征所述数字孪生实体所属类型;
所述第一编码包括:种类码、分类码和第一特征码;其中,所述种类码用于描述所述数字孪生实体所属种类,所述分类码用于描述所述数字孪生实体所属类型,所述数字孪生实体所属类型为所述数字孪生实体在分类过程中的第M级分支,M为大于1的整数,所述第一特征码用于描述所述数字孪生实体的个体标识信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述分类码包括:类型切分码和类型码;其中,
所述类型码包括多位N进制字符,所述多位N进制字符被划分为多个分类单元,所述多个分类单元用于按照多个不同的分支层级,描述所述数字孪生实体所属类型;N为大于1的正整数;
所述类型切分码,用于描述将所述类型码划分为多个分类单元的划分方式。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述数字孪生实体的编码信息,获取所述数字孪生实体的数字孪生编码包括:
根据所述数字孪生实体的编码信息,按照预设的编码规则,对所述数字孪生实体进行编码,以获得所述数字孪生编码;
所述预设的编码规则包括:所述第一特征码的类型的确定规则和预定的所述类型切分码的确定规则,所述第一特征码的类型包括顺序码和自定义特征码中的一种。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在在于,还包括:
分析原始数据,以获取与所述数字孪生实体所属子类型对应的推荐编码规则,所述原始数据包括已有的多个数字孪生实体的数字孪生编码;所述数字孪生实体所属子类型为所述数字孪生实体在分类过程中的最后一级分支;
所述根据所述数字孪生实体的编码信息,按照预设的编码规则,对所述数字孪生实体进行编码包括:
根据所述数字孪生实体的所述分类属性信息,确定所述数字孪生实体所属子类型以及与所述数字孪生实体所属子类型对应的推荐编码规则;
将所述推荐编码规则作为所述数字孪生实体对应的预设的编码规则,根据所述数字孪生实体的编码信息,按照预设的编码规则,对所述数字孪生实体进行编码。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:
对所述预设的编码规则进行编码测试,若所述预设的编码规则不满足通过条件,则生成提示信息,所述提示信息用于提示所述预设的编码规则有误,所述通过条件包括:所述编码测试生成的测试编码与原始数据无重复,或所述预设的编码规则使用的自定义特征码格式无误,所述原始数据包括已有的所述数字孪生实体的数字孪生编码。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二编码包括:位置形态码和第二特征码;其中,
所述位置形态码,用于描述所述空间属性信息;
所述第二特征码,用于描述所述个体标识信息。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述位置形态码包括点空间码、线空间码、面空间码和体空间码中的一种;
所述点空间码,包括第一网格编码,所述第一网格编码用于描述点类型的数字孪生实体的所在位置信息;
所述线空间码,包括第二网格编码和第三网格编码,所述第二网格编码和所述第三网格编码分别用于描述线类型的数字孪生实体的两个端点的所在位置信息;
所述面空间码,包括第四网格编码和面形态码,所述第四网格编码用于描述面类型的数字孪生实体的特征点的所在位置信息,所述面形态码用于描述面类型的数字孪生实体的形状类型;
所述体空间码,包括第五网格编码和体形态码,所述第五网格编码用于描述体类型的数字孪生实体的预设点的所在位置信息,所述预设点为体类型的数字孪生实体在地面的投影面的特征点,所述体形态码用于描述体类型的数字孪生实体的形状类型。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述编码信息还包括所述数字孪生实体的时间信息,所述时间信息与所述数字孪生实体的预设字段对应,所述预设字段用于描述所述数字孪生实体的历史事件;
所述数字孪生编码还包括第三编码,所述第三编码表征所述数字孪生实体的时间信息。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
若所述数字孪生实体对应多个数字孪生编码,则建立所述数字孪生实体的多个数字孪生编码之间的映射关系。
11.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
获取目标城市中各现实实体的数字孪生实体。
12.一种数字孪生实体的编码装置,其特征在于,应用于计算设备,所述数字孪生实体的编码装置包括:
信息获取模块,用于获取数字孪生实体的编码信息,所述编码信息包括所述数字孪生实体的个体标识信息和属性信息,所述属性信息包括空间属性信息和分类属性信息中的至少一种,所述分类属性信息用于表征所述数字孪生实体所属种类,所述数字孪生实体为目标实体在虚拟空间中的数字化表示;
实体编码模块,用于根据所述数字孪生实体的编码信息,获取所述数字孪生实体的数字孪生编码,所述数字孪生编码包括第一编码和/或第二编码,所述第一编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和分类属性信息,所述第二编码表征所述数字孪生实体的个体标识信息和空间属性信息;
孪生空间模块,用于利用所述数字孪生实体及所述数字孪生实体对应的数字孪生编码,生成数字孪生空间。
13.一种计算设备,其特征在于,包括:处理器和存储器;其中,所述存储器与所述处理器连接,所述存储器用于存储程序;
所述处理器,用于通过运行所述存储器中存储的程序,实现如权利要求1-11任一项所述的数字孪生空间的构建方法。
14.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机被处理器运行时,实现如权利要求1-11任一项所述的数字孪生空间的构建方法。
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