Представьте город, где администрация не изучает кипу бумажных планов, а в реальном времени видит каждое дерево и каждый трубопровод на интерактивной 3D-модели. Где решение о строительстве дома или запуске нового автобусного маршрута помогает принимать алгоритм, посчитавший тысячи сценариев и выбравший самый эффективный. Это не фантастика, а реальность цифровых двойников — и в России их уже создают, в том числе наша команда.
Первый в России цифровой двойник города от команды Университета Иннополис
Цифровой двойник города — это динамическая виртуальная 3D‑копия, где каждый объект связан с реальными данными и меняется во времени. В такой копии у любой городской дороги отображена история ремонта, у дома — параметры износа, у фонаря — его энергопотребление и график включения, а каждое обращение жителя автоматически привязано к месту, где случилась поломка или другой инцидент.
В России одним из первых примеров такого двойника стала 4D‑модель Иннополиса, созданная командой Университета Иннополис совместно с администрацией города в 2018 году. Модель представляла интерактивную карту с информационными слоями о существующих объектах недвижимости и планах строительства новых зданий, о городских услугах и сервисах, транспорте, туризме, озеленении, освещении, системах безопасности и обращениях горожан. Задача этой 4D‑модели заключалась в том, чтобы помочь муниципалитету Иннополиса управлять территорией, видеть изменения во времени и планировать развитие.
На то время подобные проекты с аналогичным функционалом существовали в Хельсинки, Мельбурне, Амстердаме и Сингапуре.
Следующий этап — универсальный инструмент для создания цифрового двойника любого города
В 2024—2025 годах наша команда разработала новый продукт — цифровую платформу управления городом. Ее преимущество — в быстрой адаптации под любой город, независимо от масштаба и уровня цифровой зрелости. В цифровой двойник можно оперативно интегрировать разнородные данные: кадастр, системы ЖКХ, инженерные сети, экологический мониторинг и другие источники. При этом муниципалитет сохранит контроль над развитием системы — сотрудники смогут подключать дополнительные сервисы и расширять набор данных по мере необходимости.
Одна из ключевых ценностей решения — гибкость и открытая архитектура: платформа интегрируется с уже используемыми городом системами, включая видеонаблюдение, метеоданные, датчики качества воздуха и мониторинг городской инфраструктуры. Вся информация обновляется в реальном времени, формируя единую актуальную картину города.
Важной технологической особенностью является использование собственного импортонезависимого фреймворка для работы с трехмерной графикой в веб-среде. Он обеспечивает отображение и навигацию по 3D-модели города, работу со слоями и объектами. В отличие от распространённых решений для цифровых двойников городов, таких как Cesium, платформа не зависит от зарубежных технологий, что снижает риски, упрощает внедрение и делает эксплуатацию платформы более экономически эффективной и устойчивой.
Важный модуль платформы — блок инцидент-менеджмента: сотрудник мэрии сможет оперативно отслеживать заявки местных жителей по ремонту участка дороги, замене фонарных ламп и другим инцидентам. Причем система автоматически распределит заявки и назначит ответственных за исправление ситуации подрядчиков, а муниципальному служащему достаточно будет следить за статусом их выполнения.
Дополнительным преимуществом платформы является встроенный модуль бизнес-аналитики, реализованный как конструктор. Он позволяет без разработки собирать настраиваемые аналитические панели, комбинировать источники данных, визуализировать ключевые показатели, отслеживать динамику и формировать отчет по разным срезам — от отдельных объектов до городских территорий. Это дает управленцам инструмент для принятия решений на основе актуальных данных без привлечения сторонних BI-систем, а также экономит время из-за автоматического составления отчетности.
Технологическая особенность цифровой платформы управления городом в том, что она рассчитана на работу с большими объемами городской информации в реальном времени. За счет оптимизации хранения и обработки пространственных данных платформа содержит сотни слоев и миллионы объектов без просадок по скорости.
Обновленная 4D‑модель Иннополиса стала быстрее в 10 раз и точнее
В 2025 году наш Центр геопространственных решений создал новую версию цифрового двойника Иннополиса на основе разработанной платформы управления городом. Новая 4D-модель города покрыла территорию площадью 2 тыс. гектаров и представлена в масштабе 1:500. В нее интегрированы 258 картографических слоев с информацией о 64 классах объектов. Всего в цифровом двойнике отображены 110954 виртуальных объекта, среди них — 232 здания и сооружения, в том числе университет, школы, технопарки, жилые кварталы, детские сады, 127 3D-моделей и более 500 км инженерных сетей.
Новая версия цифровой модели развернута на импортонезависимом программном решении Университета Иннополис. Её скорость работы удалось увеличить в 10 раз. Также до 80% увеличились охват и качество городских данных, до 90% сократилось время поиска необходимой информации, а ручная нагрузка на специалистов, работающих с обращениями граждан, снизилась примерно на 50%. Для администрации это возможности прозрачно контролировать исполнение обращений жителей, видеть состояние города «в одном окне» и принимать решения на основе актуальных и консолидированных данных.
Как создаются цифровые двойники?
Основу любого цифрового двойника составляют данные и точнейшая геопространственная модель. Для построения геопространственной модели городских объектов эксперты используют лидарное сканирование и аэрофотосъемку с автомобилей, дронов, самолетов или ручное сканирование со специальным надетым на специалиста оборудованием для съемки труднодоступных территорий.
Лидар — это лазерный радар, который с сантиметровой точностью сканирует местность, «прощупывая» рельеф, фасады, скамейки и каждый листик на дереве. На основе лидарной съемки составляется облако точек — огромный набор точек в 3D‑пространстве, где каждая точка показывает, на какой именно высоте и в каком месте лазер «увидел» поверхность объекта или земли. Такие облака точек выглядят как очень плотное цветное «облако» из миллионов точек и служат сырьём для построения подробной трехмерной модели города.
Далее на основе облака точек эксперты строят цифровые модели отдельных городских объектов, рельефа и местности. Цифровая модель рельефа — это трехмерное представление «чистой» поверхности земли без зданий и деревьев, которое показывает все подъемы, склоны и низины. Цифровая модель местности включает уже и рельеф, и объекты на нем — дороги, здания, инфраструктуру, то есть фактически дает трехмерную картину того, как выглядит город на самом деле.
В результате получаются сотни тысяч виртуальных объектов, куда входят здания и городские сооружения, инженерные сети, деревья и другие объекты благоустройства. Каждый объект — это запись в базе данных. Например, дерево имеет атрибуты «вид» и «дата посадки», дорога или здание — «год последнего ремонта», «обслуживающая организация». Всего в системе могут храниться и учитываться более 5,5 млн параметров, и каждый из них получится использовать в ремонте, подготовке мастер‑планов и обоснований строительства новой школы для инвесторов и других сценариях городского развития.
На разработку такого цифрового двойника, вместе со сканированием городских объектов, у команды может уйти от 3 месяцев до нескольких лет в зависимости от масштаба города. Так, обновленную 4D-модель Иннополиса нам удалось создать за 3 месяца, цифровой двойник Сингапура коллеги разрабатывают непрерывно с 2014 года, а Москвы — уже 8 лет. Важно, что работа над цифровым двойником после развертывания не заканчивается — он требует постоянного обновления: здания сносят, строят новые жилые комплексы, обустраивают парки.
Для чего нужен цифровой двойник: от замены лампочки до разработки мастер-плана
В итоге администрация города на единой платформе и в одном окне видит, где проходят энергосети, какие дома требуют ремонта, где жители чаще всего жалуются на освещение и как это все пересекается с будущими проектами по развитию, градостроительными планами и ограничениями. То есть цифровой двойник города становится инструментом мониторинга и управления ситуацией в настоящем, а также базой для стратегического планирования развития города и цифрового мастер-планирования в будущем.
В цифровой платформе можно настроить датчики, которые просигнализируют о случившемся на перекрестке ДТП, перегоревшем фонаре или переполненной мусорной урне. Диспетчер цифрового двойника в реальном времени увидит информацию об инциденте и направит городскую службу на помощь — это пример оперативного управления городом на основе данных.
Цифровой двойник получится использовать и как инструмент предиктивной аналитики для тактического реагирования на городские проблемы и стратегического долгосрочного планирования. Платформа позволяет моделировать, как появление нового жилого квартала повлияет на дорожную нагрузку, общественный транспорт и парковки, где потребуется усилить социальную инфраструктуру и какие локации будут интересны бизнесменам для открытия кафе или автомастерской. При проектировании новых районов администрация может сразу увидеть правила ограничения по высотности зданий, пересечения с инженерными сетями, существующим благоустройством и освещением и проверить решения в виртуальной модели еще до начала строительства.
На более стратегическом уровне платформа помогает отслеживать долгосрочные тренды в развитии города, например, в городской экономике — от динамики застройки и появления новых рабочих мест до изменения потоков маятниковой миграции и туристической активности — и использовать эти данные при подготовке мастер‑планов и программ развития, а не опираться только на составляемые раз в несколько лет статистические отчеты.
Что ждет технологию в России
Наша команда видит, что к цифровой платформе управления городом проявляют интерес крупные города России и зарубежные заказчики, которым нужна не разовая модель, а тиражируемая основа для собственных цифровых двойников. Для одних это способ навести порядок в данных и городской инфраструктуре, для других — инструмент подготовки мастер‑планов и инвестиционных проектов, для третьих — база для перехода к действительно умному управлению городской средой.
Федеральная повестка движется в том же направлении. Замминистра строительства и ЖКХ РФ Константин Михайлик на одном из форумов сказал, что в ближайшие годы цифровые двойники появятся у российских городов‑миллионников, а концепция цифрового двойника будет заложена в каждый из сотен мастер‑планов российских городов. Фактически речь идёт о ситуации, когда у каждого значимого города появится свой цифровой двойник, а в перспективе — и «цифровой двойник страны».
В будущем цифровой двойник не будет считаться экспериментом или «игрушкой для презентаций», а станет таким же базовым инструментом как градостроительный план или бюджет, только уже в цифровом виде.