[發明專利]一種支持城市數字孿生CPS交互的標識方法

在審

• 申請號: 202210469847.9
• 申請日: 2022-04-28
• 公開（公告）號: CN114968619A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 趙佐;白璐;陳進朝;張營;杜承烈
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54;G06Q50/26
• 代理公司: 西安正華恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 61271
• 代理人: 陳選中

本發明提出了一種支持城市數字孿生CPS交互的標識方法，涉及數字孿生技術領域，包括：構建CPS孿生體和支撐CPS孿生體交互的運行平臺，并在運行平臺上注冊和設置CPS孿生體的標識；將注冊和設置標識后的CPS孿生體通過運行平臺的事件發布接口向外部發布事件；事件的訂閱者通過運行平臺的事件訂閱接口發送事件訂閱興趣；運行平臺根據外部已發布的事件和事件訂閱興趣來調用相關CPS孿生體的事件接受接口；運行平臺根據調用到的事件接受接口將收到的外部已發布的事件準確地遞交給該事件的訂閱者；本發明通過構建CPS孿生體的運行平臺來使得城市不同單位獨立建設的CPS系統之間進行交互，實現了多個CPS孿生體間的相互操作和共享數據的交互。

技術領域

本發明涉及數字孿生技術領域，具體而言，涉及一種支持城市數字孿生CPS交互的標識方法。

背景技術

城市數字孿生是新一代信息技術在城市的綜合集成應用，是實現數字化治理和發展數字經濟的重要載體，數字孿生城市至少具備九大核心能力，包括物聯感知操控能力、全要素數字化表達能力、可視化呈現能力、數據融合供給能力、空間分析計算能力、模擬仿真推演能力、虛實融合互動能力、自學習自優化能力、眾創擴展能力。九大核心能力呼應精準映射、虛實交互、軟件定義、智能干預四大特征，成為數字孿生城市的標準配置。物理融合系統(CPS：Cyber-Physical Systems)是在環境感知的基礎上，深度融合3C(計算、通信和控制)能力的網絡化物理設備互聯系統，通過反饋回路深度融合計算進程和物理進程，從而實現對智慧城市中物理實體安全、高效和實時的檢測與控制。

CPS技術為支持城市數字孿生的表達和協同提供實現手段，形成對城市的管理閉環。城市CPS是實現城市數字孿生的基礎，它為城市數字孿生體提供運行狀態感知和優化控制能力。為了實現對城市各類基礎設施進行數字孿生管理，可按照不同的緯度如用途、區域、類型實現不同的CPS孿生體，CPS孿生體是由許多執行現場感知與控制能力的邊緣CPS孿生體或部署在云上的邊緣CPS的孿生體。每一個CPS孿生體首先是一個可以獨立部署、運行的軟件，在它部署運行后，即成為一個運行中的CPS孿生體。若為提升性能或實現高可用(HA)目的將一個CPS軟件以集群等方式創建、部署的多個實例，在應用層面仍然將其視為一個CPS孿生體。當一個城市的對各類基礎設施建立不同的CPS孿生體后，為了實現城市的高效管理，就要求各個獨立的CPS孿生體間可以進行交互和協作。

目前在實現城市CPS孿生體間交互和協作的時候主要存在以下問題和缺陷：

城市數字孿生系統強調各種異構子系統之間存在信息交互，當智慧城市中分別為不同領域建設了多個cps孿生體后，進行跨領域綜合管理時，由于開發及實施方的不同，導致單個CPS以及不同CPS之間的通信過程存在較大障礙，不同的通信協議和內部結構對CPS孿生體間的交互和協同工作造成困難。由于缺乏有效的針對多個CPS孿生體間的發現、通信、編碼機制，目前的CPS技術只能在單個CPS孿生體內部進行操作，無法從宏觀的角度對多個異構CPS孿生體間進行精確實時地認知、交互與協同。到目前為止現有的研究成果在城市數字孿生的設計與實現過程中未明確其交互方式和編碼要素，尚無明確方案或框架可對整個城市的復雜整體進行建模或實現CPS孿生體交互支撐技術，給大規模城市CPS的構建及交互帶來障礙。

基于此，提出一種支持城市數字孿生CPS交互的標識方法來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種支持城市數字孿生CPS交互的標識方法，其能夠解決城市建設中不同單位獨立建設的CPS系統交互障礙問題。

本發明的技術方案為：

第一方面，本申請提供一種支持城市數字孿生CPS交互的標識方法，其包括以下步驟：

構建CPS孿生體和支撐CPS孿生體交互的運行平臺，并在運行平臺上注冊和設置CPS孿生體的標識；

將注冊和設置標識后的CPS孿生體通過運行平臺的事件發布接口向外部發布事件；