文化旅游智慧数字孪生系统

智慧旅游是市场需求和现代信息技术驱动旅游业创新发展的新动力和新趋势。是全面提升旅游业发展水平、促进旅游业转型升级、提高旅游满意度的重要杠杆，它已成为实现旅游业高质量发展的重要引擎。

智慧文旅是指通过数字技术和智能化手段，提升文旅行业的服务质量和效率。数字孪生作为智慧文旅的重要组成部分，为文旅行业带来了诸多优势。首先，数字孪生技术可以实现景区的1:1还原，使游客在虚拟环境中获得真实的体验，为游客提供更加精准、立体的旅游服务。其次，数字孪生技术可以实现景区的实时监控和数据分析，帮助景区管理者更好地了解游客的行为和需求，根据数据进行精细化管理和运营，提升景区的竞争力和盈利能力。此外，数字孪生还可以为景区提供个性化的推荐服务，根据游客的兴趣和需求，为其提供定制化的旅游体验，增加游客的满意度和忠诚度。

随着数字技术的不断进步和智能设备的普及，数字孪生在文旅行业的应用将会越来越广泛。数字孪生技术可以为景区提供更加真实、立体的展示方式，为游客提供更加便捷、个性化的旅游体验。同时，数字孪生还可以为景区管理者提供更多的数据支持和决策依据，帮助他们更好地了解游客需求，并进行精细化的运营管理。可以预见，数字孪生将成为未来文旅行业发展的重要趋势，为行业带来新的增长点和商机。

1.数字孪生系统架构

感知层：感知层主要包括物理实体中搭载先进物联网技术的各类新型基础设施。

数据层：数据层主要包括保证运算准确性的高精度的数据采集、保证交互实时性的高速率数据传输、保证存取可靠性的全生命周期数据管理。

运算层：运算层是数字孪生体的核心，其充分借助各项先进关键技术实现对下层数据的利用，以及对上层功能的支撑。

功能层：功能层是数字变生体的直接价值体现，实现系统认知、系统分析、故障诊断、预测推演功能，从而起到辅助决策作用。系统认知，数字孪生体能够真实描述及呈现物理实体的状态，它是实现数字孪生体其它高级和智能化功能的基础。系统分析可实现数字孪生体的状态监测功能，发挥对物理实体的早期预警作用。故障诊断，通过分析物理实体的运行状态，了解现象背后的原因。预测推演，是利用仿真技术来预见物理实体未来的状态演变，从而指导当前的运行决策。

应用层：应用层是面向各类场景的数字孪生体的最终价值体现，具体表现为不同行业的各种产品，能够明显推动各行各业的数字化转型。

2.数字孪生系统的典型特征

等价映射：数字孪生体是对物理实体的等价描述，是对物理实体进行数字化而松建的模型数字孪生体的变化能够真实反映现实世界中的物理实体的变化。数字孪生体能够实现双向映射、数据连接和状态交互，起到“数化”、“保真”效果。

实时交互：基于实时传感等多元数据的获取，孪生体可全面、精准、动态反映物理对象的状态变化，包括外观、性能、位置、异常等。“实时”体现数字孪生体所处状态是物理实体状态的实时虚拟映射;“交互”体现数字孪生体与物理实体间存在数据及指令互动。

共生演进：“共生”体现在数字孪生体与物理实体同步构建，在全生面周期中相互依存，孪生体随着孪生对象的生长而不断演变。共智体现在三个层面:孪生体与孪生对象间共享智慧(包括:数据、算法)、孪生体内部各种孪生模型间共享智慧、不同生命周期阶段的孪生体间共享智慧。

预测优化：根据物理实体的各项真实数据，通过数字孪生体进行仿真，实现对物理实体未来状态的预测，预先知晓未来状态能够辅助用户做出更合理的决策。根据物理实体的实时运行状态，通过数字孪生体进行监测，实现对系统不稳定状态的预测，预先觉察即将可能发生的不稳定状态，使用户更从容地处理该问题。

建立数字孪生体的最终目的，是通过描述物理实体集合内在机理，分析规律、洞察趋势，基于分析与仿真对物理世界形成优化指令或策略，实现对物理实体决策优化功能的闭坏。根据数字孪生的典型特征，可以得出数字孪生的体系架构。

3.文化旅游智慧数字孪生系统

（1）景区导览：基于智慧景区数字孪生平台，建设以景区展示宣传为抓手的景区导览应用。通过数字孪生技术，可以对旅游景点进行高精度的扫描和建模，将真实的景观、建筑、人物等元素还原为虚拟的形式。游客可以通过VR设备或智能手机等终端，身临其境地感受到景点的美丽与神奇，使游客足不出户即可了解景区、走进景区，并为景区蓄能潜在游客。

（2） 时间穿越与还原：数字孪生技术可以实现对历史时期的还原和模拟。游客可以通过数字孪生技术，回到历史时期，亲身体验历史事件和人物的生活。这种时间穿越的体验不仅开拓了游客的想象力，也为历史文化的传承提供了全新的方式。

（3）实时交互与互动：数字孪生技术可以实现虚拟世界与现实世界的实时交互和互动。游客可以与虚拟人物进行对话、触碰虚拟物体等，使体验更加丰富和真实。同时，游客还可以与其他游客进行实时互动，共同探索虚拟世界的奥秘。

（4）个性化定制化服务：通过数字孪生技术，旅游从业者可以提供个性化和定制化的旅游服务。游客可以根据自己的需求和兴趣，定制虚拟旅程。同时，数字孪生技术还可以与其他技术手段结合，如人工智能、区块链等，为游客提供更加个性化和定制化的旅游服务。

依托景区文旅、出行、交通相关信息，从游客身份、需求、独特体验、消费心理出发，搭建个性化出游定制应用，提供集规划出行方式、定制游玩体验、查询票务信息等功能于一体的一站式服务，辅助游客制定出行攻略。

（5）资源管理：基于互联网、物联网、AI、大数据等技术，实现景区“人、财、物”可视化集中管控，将旅游资源、建筑景观、服务设施、实时监控、景区事件等内容以“智慧景区一张图”的方式进行展示、管理与分析，实现景区日常整体态势及突发事件联动，提升景区资源管理精细化水平。

（6）指挥调度：运用视频监控、音视频调度等技术，结合景区现有的实时监控系统、广播系统、车辆调度系统、单兵系统等，实现对景区全方面的监管与调度，为游客提供迅速、准确的信息咨询、业务受理、投诉和应急处置等服务，辅助提升管控力度和处置突发事件效率，提升景区服务信息化水平。