From simple digital twin to complex digital twin Part I: A novel modeling method for multi-scale and multi-scenario digital twin

分类： 机械工程 >> 机械工程其他学科 分类： 计算机科学 >> 计算机软件 提交时间： 2022-02-16

贾文杰 王伟 张振族

摘要： 近年来，数字孪生受到了广泛关注，数字孪生也正在变得越来越复杂。目前的数字孪生案例大多集中在一个特定的场景上，面对多层次多场景的工作环境，甚至模型的交互与耦合，仍缺乏构建复杂数字孪生的方法。本文提出了一种标准化的基于模型分割和组装的复杂数字孪生模型的建模方法。首先，将数字孪生的复杂模型按照4C架构中的层次(Composition)、场景(Context) 、组件(Component)和代码(Code)划分为若干简单模型。层次和场景使数字孪生专注于特定尺度和场景中的有效元素。组件和代码用于开发简单数字孪生模型。其次，通过信息融合、多尺度关联、多场景交互，将数字孪生的简单模型组装成复杂模型。本体模型构建了不同数字孪生中实体的完整信息库。知识图谱在不同尺度的数字孪生之间架起了关系的桥梁。场景迭代实现行为交互和计算结果精度的提高。本文提供了一种可实现的方法来构建复杂的数字孪生模型，并支持组件和代码的复用促进数字孪生的快速开发。

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