توسعه یک مدل مفهومی برای همزاد دیجیتال در مدیریت و نگهداری زیرساخت شهری

در سال های اخیر، مدیریت و نگهداری زیرساخت های شهری با چالش هایی نظیر افزایش پیچیدگی سیستم ها، فرسودگی دارایی ها و محدودیت منابع مالی و انسانی مواجه شده است. رویکردهای سنتی نگهداری، که عمدتا مبتنی بر واکنش پس از بروز خرابی هستند، توان پاسخ گویی موثر به این چالش ها را ندارند. در این راستا، همزاد دیجیتال به عنوان یک فناوری نوظهور، ظرفیت قابل توجهی برای بهبود فرآیندهای پایش، تحلیل و تصمیم سازی در مدیریت زیرساخت های شهری فراهم می آورد. با این حال، مرور مطالعات پیشین نشان می دهد که اغلب پژوهش ها بر کاربردهای جزئی یا شبیه سازی های محدود تمرکز داشته و یک چارچوب مفهومی جامع و یکپارچه برای نگهداری زیرساخت های شهری کمتر مورد توجه قرار گرفته است.هدف این پژوهش، توسعه یک مدل مفهومی لایه ای برای همزاد دیجیتال با تمرکز بر مدیریت و نگهداری زیرساخت های شهری است. روش تحقیق مبتنی بر مرور نظام مند ادبیات پژوهش، تحلیل چارچوب های موجود و طراحی یک معماری مفهومی یکپارچه است. مدل پیشنهادی از لایه های اصلی شامل لایه فیزیکی، حسگری و اینترنت اشیاء، داده و پردازش، مدل سازی همزاد دیجیتال، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، و تصمیم سازی و حکمرانی شهری تشکیل شده است. این ساختار امکان پایش بلادرنگ، تحلیل پیش نگر وضعیت زیرساخت ها و پشتیبانی موثر از تصمیم گیری مدیران شهری را فراهم می کند.نتایج حاصل از تحلیل مفهومی نشان می دهد که مدل پیشنهادی با ایجاد پیوند میان داده های بلادرنگ و تحلیل های هوشمند، قابلیت ارتقای نگهداری پیش نگر، بهینه سازی تخصیص منابع و افزایش تاب آوری زیرساخت های شهری را دارد. این پژوهش با ارائه یک چارچوب مفهومی جامع، می تواند به عنوان مبنایی برای توسعه سامانه های هوشمند مدیریت زیرساخت و انجام مطالعات کاربردی و تجربی در آینده مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

همزاد دیجیتال ، مدیریت شهری ، شهر هوشمند ، چارچوب مفهومی ، معماری سیستم ، اینترنت اشیاء