近年サイバー空間の中に仮想の東京都を再現し、その中にあらゆる情報を盛り込んでさまざまなシュミレーションや分析を行う「東京デジタルツイン実現プロジェクト」が進行中です。本記事では東京デジタルツインプロジェクトを詳しく紹介し、実用化までの流れを解説します。
デジタルツインとは？
バーチャル空間内に建物や道路をはじめとしたインフラや人の流れなどのさまざまなデータを再現し、そのデータをもとにシュミレーションやモニタリング、データ解析を行うことをデジタルツインといいます。3D空間内にスマートフォンから収集した位置情報や統計データ、IoTセンサーから取得したリアルタイムデータなどを組み合わせて仮想空間を構築可能です。
具体例として地震や台風などの災害発生時に、以前の河川水位データや避難施設の収容データなどを参考に多様なシュミレーションを組むことができます。
東京都のデジタルツインで得られる効果
引用：東京都
東京都は都政にデジタルツインを活用することにより、人口減少や少子高齢化、気候変動対策や首都直下型地震、台風や水害など、社会的な問題解決のための効果を得られると検討しています。さらに東京都のデジタルツインが先駆け的な事例となり、多くの都市への普及促進も目的の1つです。
下記に東京都のデジタルツイン実現プロジェクトにより、効果を得られる分野を表記します。
- 防災関連
- エネルギー関連
- 自然
- 産業
- 教育
- 街づくり
- モビリティ
- ウェルネス
- 働き方
東京都は2030年までに、東京デジタルツイン実現プロジェクトの完成を目標としています。
デジタルツインの機能とは？
現在東京都では、災害や人口減少、産業不振などさまざまな社会的問題を解決するために積極的に東京都のデジタルツインを進めています。ではデジタルツインの機能について表記し、さらに詳しく解説します。
| 具体的な効果 | |
| 3Dによる高性能な分析・シュミレーション | 目的地への正確な到着時間や細かなデータ取得を実現 |
| リアルタイムなデータ取得 | 最適な移動手段の選択を実現 |
| 現実への丁寧なFBを実現 | デジタルツインの効果を最大化 |
| 3Dビューアによる高度な家J化を実現 | 都市内のリアルな様子を再現 |
3Dによる高性能な分析・シュミレーションを実現
デジタルツインでは従来までの平面上の地図だけでなく、3D空間の中で多種多様なデータの可視化を実現しました。そのデータをさらに検証し、AIによる高度な分析・シュミレーションも可能になります。
新しく建造されたマンションや住宅、企業などさまざまな建物やデータが3D空間内に盛り込まれ、実際に来訪したかのようなシュミレーションが可能です。また高度なシュミレーションにより、行きたい場所への正確な到着時間や目的地の細かなデータを取得できます。
またデジタルツイン導入ではAIの活用も重要ですが、その中でも特に有効なAIがOpen AIです。下記の記事ではデジタルツインでも活用できるOpen AIを詳しく解説していますので参考にして下さい。
リアルタイムなデータを取得できる
デジタルツインの導入により、IoTセンサー技術や5Gも有効活用されて現実と連動したリアルタイムなデータを取得できます。例えば朝の通勤時や夕方の帰宅時の電車やバスなど、公共交通機関の状況なども把握して現状で最適な方法での移動を選択可能です。
また交通状況などもリアルタイムで取得できるので、自動車で移動時の最短ルートの選定や、目的地への正確な時間なども算出できます。
現実への丁寧なFBが可能
デジタルツインでは3D空間での分析完了後に、仮想空間から現実空間への丁寧なFB（フィードバック）が可能です。分析データはAR・VRロボットなどの各種デバイスに抽出され、データをリアルタイムに反映するための基準として蓄積されます。このように多様なデータがデバイス内に集積することにより、デジタルツインの効果が最大化されます。
3Dビューアによる高度な可視化を実現
引用：東京都
東京都デジタルツインプロジェクトでは、「東京デジタルツイン3Dビューア」により、都内の建物や街の様子をプラウザ上での可視化を実現しています。この機能ではデータカタログからデータを検索し、3Dの地図上に詳細を記録して都内のさまざまな建物を閲覧可能です。
またKMLやCSVなどのローカルデータをデバイスにアップロードして使用できます。特定の地名や住所からの検索も可能で、ビューア内のデータに関する詳細説明や各種レポートを作成できる便利な「ストーリー」も利用可能です。
東京都デジタルツインが必要な背景
物価高や原油額の高騰など、現在は社会全体が多様な問題を抱えています。そして東京都も人口減少や少子高齢化、異常気象や首都直下型地震への危惧など、さまざまな問題を抱えているのが現状です。
このような複雑な問題を解決するためにも、デジタルテクノロジーやIT技術を活用した対策が不可欠といえます。そして東京都は民間・都政が一体となり、多様な問題解決や都民の生活品質向上のためのデジタルツインプロジェクトを推進しています。
さらに国内外の他都市への導入の先駆けとなる目的も、東京都デジタルツインが必要とされる背景として挙げられます。
東京都デジタルツインの概要
東京都は東京デジタルツインによるサービスを日常的に活用可能にするため、都が保管している地理空間データを集約して「デジタルツイン基盤」の構築に取り組んでいます。デジタルツイン基盤構築の目的を下記に表記しますので参考にして下さい。
- データ流通の促進
- 都政におけるデータガバナンスやリテラシーの向上化
- 多様なデータ管理の一元化
東京都デジタルツインの構成要素
引用：東京都
東京都デジタルツインの事業概要を紹介するため、デジタルツインの構成要素を解説します。構成要素として最初に挙げられるのはデジタルツインの基礎となる「戦略」です。
それに付随してデータやインフラ、システムやセキュリティなどデジタルツインの基礎になる「基盤要素」が構築されます。その後に実際にデジタルツインの運用を開始した際の運用モデル、ツールや仕様などの「附帯要素」、デジタルツインの運用により実現する「サービス」構成要素として設定されています。
東京都デジタルツインの実用化までの流れ
東京デジタルツインの本格的な実用は2030年を予定しており、今後も運用に向けたさまざまな取り組みが産学官の協力体制の元に展開されます。では東京都デジタルツインまでの流れを解説します。
基盤構築
デジタルツインを完全に普及させ、日常的に導入するためには東京都が保管しているさまざまなデータを集約して可視化・提供可能な環境の整備が欠かせません。したがって庁内外の各種データを保管・集約可能な「庁内データストア」や、そのデータを参照するための「データカタログ」などを構築します。
その後に最終的なデータを可視化するための「ビューア」により、デジタルツイン基盤を構築可能です。
基盤の構成要素
前述のデジタルツインの基盤は、複数のソリューションにて構成されています。下記にデジタルツイン基盤構築のための、各ソリューションの機能を表記するので参考にして下さい。
- データカタログ・インターフェース：保管データの参照・活用
- 庁内データストア：庁内外のさまざまなデータを集約可能
- ビューア：多様なデータを可視化
ビューアに関しては都庁内の局員が閲覧するビューア、都民が閲覧するビューアそれぞれが準備されます。
データエコシステムの構築
デジタルツインの効率的な運用には、各機関が取得したデータやインフラなどのデータの連携が欠かせません。機能を最大化させるためにも、基盤上にデータ取得者が整備したデータを保管し、利用時にFB（フィードバック）を行って効率的なデータ循環（データエコシステム）させるのも重要です。
その後に各機関の役割や運用に関するルール、仕様や規定などを策定します。
ルール・ガイドライン策定
東京都デジタルツインの整備・運用に関しては、民間も含めてさまざまな機関が関係します。したがって効率的な運用を進めるためにも、今後は法制度に沿ったガイドラインやルールを策定しなければいけません。さらに取得したデータ活用のための仕様なども細かく設定する必要があります。
東京都デジタルツインの実現に向け、東京都は国や関係機関との連携を図りながらさまざまな施策を検討していきます。
重要部門でのサービス展開
東京デジタルツインは、主に防災や街づくり、エネルギーやモビリティ、自然やウェルネス、教育や働き方、産業の9つの分野を重要部門としてのサービス展開を目的に活動を展開しています。今後もさらにその動向は高まる見込みで、各機関が提供するユースケースや実証データを加味しながら重要部門でのサービス展開を目指します。
東京都デジタルツインの重要ポイント
東京都デジタルツインは、今後さまざまな社会的問題を解決するためのデジタルインフラとしての運用が重要なポイントとされています。運用に活用できる予算や、取得・公開可能なデータの制約により、全ての運用を東京都だけで賄うのは困難であるのが現状です。
このような観点からも、今後は東京都だけでなく多様な機関との連携を図りながら、産学官の連携による取り組みも重要なポイントとして挙げられます。さらに今後はデジタルツインの運用と整備を交互に繰り返しながら、評価・改善活動も手掛ける予定です。
東京都デジタルツインの今後の動向
今後は東京都デジタルツインのさらなる進化のため、さまざまな実証実験を行う予定です。過去の実証実験では東京駅周辺の地上・地下におけるリアルタイムな混雑情報を集約し、効率的な経路案内を提示するアプリを公開し機能の検証を行いました。
これらのデータを踏まえ、今後は庁内データとデジタルツインの連携方法や、ガイドラインなどを規定した仕様書・ロードマップを作成して本格的な運用に備えます。さらに東京都ではデジタルツインの導入以外にも、多くの企業が生産性を高めるための「スマートファクトリー」にも取り組んでいます。
下記の記事ではデジタルツイン同様に注目を集めている、スマートファクトリーを詳しく解説しているので参考にして下さい。
デジタルツインで活性化する東京都
現在は東京都デジタルツイン実現プロジェクトの成功に向け、産官学をはじめさまざまな機関が連携を始めています。デジタルツインが本格的に導入されれば、社会的問題への対抗策が検討できるうえに東京都民の日常における利便性も向上します。
そして社会問題の解決や都民の生活の利便性が向上すれば、東京都全体の活性化にも繋がり、経済活動も促進されるでしょう。今後もさまざまなプラス効果を与える、東京デジタルツイン実現プロジェクトに大いに期待しましょう。
