В Транспортной стратегии Российской Федерации [1] одним из основных направлений цифровизации транспортного комплекса признается «цифровизация транспортной инфраструктуры, предусматривающая … цифровые двойники объектов транспортной инфраструктуры» (здесь и далее выделено автором). В рамках этого направления должны быть реализованы мероприятия по созданию «цифрового двойника Единой опорной сети1 и внедрение систем анализа и моделирования пропускной способности объектов транспортной инфраструктуры, статического и динамического моделирования транспортных потоков».
Цифровой двойник — это воспроизведенный в программно-аппаратном комплексе реальный объект (изделие, здание, сооружение, орган, процесс), представляющий собой отображение полного набора данных о нем и происходящих в нем явлениях, а также его связях с внешней средой, в которой он функционирует и с которой взаимодействует. Это значит, что цифровой двойник представляет собой виртуальную копию реального объекта, компьютерную модель, с которой можно обращаться как с реальным объектом, проверять ее возможности, своевременно вносить улучшения в реальный объект и делать его более качественным и конкурентоспособным.
Суть концепции цифровых двойников состоит в том, что каждый объект можно пред-ставить в виде двух систем: физической и виртуальной, — так что виртуальная система отображает физическую, и наоборот, как представлено на рис. 1. При этом связь между физическим и цифровым двойником, причем — двухсторонняя, продолжается и после создания физического объекта, что позволяет отслеживать характеристики, историю обслуживания и модернизации каждого физического двойника, а также выявлять и сообщать о его возможном аномальном поведении и рекомендовать (планировать) не только его техническое обслуживание, но и очередную модернизацию. Концепция взаимодействия физического продукта в реальном мире, его цифровой копии в виртуальном мире и наличия информационной связи между ними, объединяющей материальное и виртуальное пространство, по сути и отображает идею цифрового двойника [2].