Assessing the Maturity of Digital Twinning Solutions for Ports
港口正在努力寻求创新的技术解决方案，以应对日益增长的货物运输需求，同时改善其环境足迹。数字孪生是一项新兴技术，有可能大幅提高多方面和相互关联的港口流程的有效性。创新领先的港口认识到了“数字孪生”的潜力，已经开始着手实施。然而，由于对复杂系统的“数字孪生”的构成和设计方式没有明确的共识，因此，港口部署的"数字孪生数字孪生“解决方案往往存在很大差异。本文通过初步识别支撑复杂系统（如港口）的数字孪生的三个核心方面，并基于这些方面的实例概述五个连续的成熟度级别来解决这个问题。然后，通过严格评估新加坡港、上海妈湾港和鹿特丹港现有的数字孪生解决方案，将这些确定的方面和得出的成熟度水平用于研究现实案例。这是三个世界领先的创新港口，我们自然会发现其中大多数已确定的核心方面符合其结对实施，这三个港口都达到了更高的成熟度。尽管我们在成熟度和核心方面的工作可以为港口设计和基准测试未来的数字孪生解决方案提供指导，但即使在港口领域，通过孪生进行创新的能力也与财务和技术资源的可用性密切相关。
2022-12-15 cs.CY
Unravelling the Use of Digital Twins to Assist Decision- and Policy-Making in Smart Cities
本文通过系统性文献综述为智慧城市基于数字孪生的决策支持框架奠定基础，旨在构建特定情境模型辅助决策与政策制定，并指明未来将聚焦可持续智慧城市及治理挑战场景的开发。
2024-05-31 cs.CY
Using Digital Twins and Intelligent Cognitive Agencies to Build Platforms for Automated CxO Future of Work
企业和机构中执行功能的人工智能、算法和机器自动化是当前考虑数字化对未来工作影响的一个重要领域。为CxO自动化构建平台是一项挑战。在本文中，设计原则的基础上计算思维工程的架构和基础设施，这样的CxO自动化平台。
2018-08-23 cs.CY
Comparison between the HUBCAP and DIGITBrain Platforms for Model-Based Design and Evaluation of Digital Twins
数字孪生技术是管理工业产品生命周期的重要方法。在用于管理数字孪生的许多方法中，联合仿真已被证明是一种可靠的方法。已经有多种尝试来创建用于管理数字孪生的协作和可持续平台。本文比较了两个这样的平台，即HUBCAP和DIGITbrain。这两个平台已经并将继续在数字孪生技术的稳定研究人员和工业产品制造商群体中使用。HUBCAP和DIGITbrain平台的这种比较通过用于制造农业机器人的工业工厂的示例用例来说明。
2022-12-15 cs.CY cs.DC
The Executable Digital Twin: merging the digital and the physics worlds
本文提出可执行数字孪生概念，通过模型降阶、实时模型、状态估计与协同仿真等构建模块，将数字孪生封装为独立可执行表示，并展示了其在虚拟传感、硬件在环、模型控制与诊断中的应用。
2023-04-14 cs.CY cs.OH
Leveraging Large Language Models for Enhanced Digital Twin Modeling: Trends, Methods, and Challenges
本文综述了大型语言模型在数字孪生建模中的应用，提出描述-预测-处方统一框架与结构化分类法，并展示了一个实现企业自动建模与优化的LLM增强数字孪生系统。
2025-03-04 cs.CY cs.ET
Digital Twin in Practice: Emergent Insights from an ethnographic-action research study
基于一个民族志行动研究的数字孪生（DT）部署在自动化公路养护项目，本文报告了一些绊脚石，从业者面临的同时部署DT在实践中。一开始，案例研究的范围是从数字化、软件开发和部署的角度广泛定义的，后来在项目参与者之间的集体反思会议上转向了数字孪生的概念。通过各种项目利益相关者之间的讨论，通过迭代学习周期，案例研究揭示了建筑，工程和施工（AEC）从业人员在实践中面临的障碍。这项研究发现，从业人员在以下方面面临困难：（1）由于对数字孪生概念缺乏共识而形成共同的理解，（2）由于无法详尽地评估和选择数字孪生中的适当能力而适应和投资于数字孪生，及（3）由于无法评估数字化转型对组织状况及流程的影响，未能为数字孪生发展分配资源。
2022-03-08 cs.CY cs.HC
Digital Twins for Ports: Derived from Smart City and Supply Chain Twinning Experience
本文通过跨领域文献综述，借鉴智慧城市与供应链经验，界定港口数字孪生并提出三项核心需求及节能运行场景。
2023-08-21 cs.CE cs.CY
Man, machine and work in a digital twin setup: a case study
本文通过一个工业案例和一个演示器，探讨了使用数字孪生来解决协同生产系统复杂性的机会。一个数字孪生，作为一个物理的人-机器人装配系统的虚拟对应物，建立作为一个领先的验证和控制，通过设计，建造和操作。沿着系统生存周期的数字孪生的形式，积木，和潜在的优势。最后对数字孪生在协作机器人领域的应用提出了建议。
2020-06-18 cs.CY cs.SY eess.SY
A Conceptual Architecture for Educational Digital Twins Supporting AI Literacy Across Educational and Professional Settings
University of L’Aquila（拉奎拉大学）；Fondazione Bruno Kessler (FBK)（布鲁诺·凯斯勒基金会）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）
AIM-PRO项目旨在改进人工智能素养教育，核心方法是利用教育数字孪生，可用于教育各阶段以模拟、监测和优化学习体验，主要贡献是设计并实施教育数字孪生促进多领域人工智能素养提升。
2026-07-14 cs.CY cs.ET
Introduction to Digital Twins for the Smart Grid
McMaster University（麦克马斯特大学）；McMaster’s Centre for Software Certification (McSCert)（麦克马斯特软件认证中心）
本文介绍了数字孪生在智能电网中的应用，强调其作为统一技术平台在设计、测试、运行和维护中的重要性。
2026-02-15 cs.CY cs.ET cs.SE
Populating the Digital Space for Cultural Heritage with Heritage Digital Twins
本文件涉及欧洲委员会在其最近的文件中设想的文化遗产数字空间语义基础设施的设计。由于文化遗产数据的复杂性及其内在的相互关系，有必要引入一种新的本体，但符合现有的标准，并与以前的平台在这种情况下，如Europeana的互操作性。数字空间的组织必须适应文化遗产的方法和理论，在引言中简要概述。新的本体论基于数字孪生概念，即文化遗产资产的数字对应物，包含与之相关的所有数字信息。这就创建了一个关于文化遗产数字空间的知识库。本文概述了拟议的遗产数字孪生本体的主要特点，并提供了一些应用实例。今后的工作将包括完成本体论的所有细节，并在其他实际案例中以及与文化遗产界的各个部门一起对其进行测试。
2022-05-26 cs.CY cs.DL
The Heritage Digital Twin: a bicycle made for two. The integration of digital methodologies into cultural heritage research
Université de Tours（图尔大学）；FORTH（希腊研究与技术基金会）；STARC-The Cyprus Institute（塞浦路斯研究所科学技术考古研究中心）
基于数字孪生概念，提出了一种新的文化遗产本体的定义。该本体称为遗产数字孪生本体，是著名的CIDOC CRM ISO文化遗产文献标准的兼容扩展，并结合了目前用于文化遗产文献的所有不同文献系统。作者认为，它支持比目前使用的更高级别的文档互操作性，并使不同用户之间能够进行有效合作。
2023-02-03 cs.CL cs.CY cs.IR
Design of policy digital twins incorporating multi-level agent based modelling
The Alan Turing Institute（艾伦·图灵研究所）；School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering, The University of Sheffield（谢菲尔德大学机械、航空航天与民用工程学院）；School of Geography, University of Leeds（利兹大学地理学院）；Department of Geography and Planning, University of Liverpool（利物浦大学地理与规划系）
探讨政策数字孪生应用缓慢问题，阐述利用基于多智能体建模纳入人类行为影响，介绍针对政策用例的数字孪生设计方法，以助力英国市议会实施能源转型政策为例，展示设计成果并讨论其有效性及对未来架构的影响。
2026-07-16 cs.CY cs.SY eess.SY
A Systematic Mapping Study of Digital Twins for Diagnosis in Transportation
Graz University of Technology（格拉茨工业大学）
本研究通过系统性映射分析交通领域数字孪生诊断能力，发现现有研究多限于监控与故障检测，缺乏诊断推理，呼吁加强相关研究。
2024-01-22 cs.AI cs.CY cs.HC
A Brief History of Digital Twin Technology
Ruijin Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine（上海交通大学医学院附属瑞金医院）；College of Health Science and Technology, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine（上海交通大学医学院健康科学与技术学院）；Inselspital, Bern University Hospital, University of Bern（伯尔尼大学附属医院（小岛医院））；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
数字孪生技术通过整合医疗数据和模型，推动医疗从反应性向预测性和个性化转变，面临互操作性、隐私和模型精度等挑战。
2025-11-24 cs.AI cs.CY physics.med-ph
A perspective on the use of health digital twins in computational pathology
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
数字健康双胞胎可以被定义为物理人的虚拟模型，在这种特定情况下，患者。该虚拟模型由多维数据构成，可以托管从临床，分子和治疗参数到传感器数据和生活条件的多维数据。鉴于在计算病理学中，从图像供体获得信息以创建计算模型是非常重要的，因此在该领域中集成数字孪生可能是至关重要的。然而，由于这些虚拟实体收集来自自然人的敏感数据，因此还必须考虑并实施隐私保护措施。有了这些数据保护措施，健康数字孪生可以整合数字临床试验，并成为生成现实世界证据的必要参与者，这可能会积极改变这两个领域。
2022-11-30 cs.AI cs.CR cs.CY
ExploraTwin, a Non-Profit Research Platform for Digital Twin Simulations
Columbia University（哥伦比亚大学）；Columbia Business School（哥伦比亚商学院）
本研究推出非营利数字孪生模拟平台ExploraTwin，支持调查与小组模式，开发了标准化数据格式CroissantTwin，复现数据集实验验证其调查执行保真度达99.6%，降低了相关研究的测试部署门槛。
2026-08-26 cs.AI cs.CY cs.HC
GAEA: Experiences and Lessons Learned from a Country-Scale Environmental Digital Twin
SuPerWorld Research Group, CYENS Center of Excellence（苏佩世界研究组，CYENS卓越中心）；Pervasive Systems Group, University of Twente（泛在系统组，代尔夫特大学）
本文介绍在塞浦路斯部署三年的国家级环境数字孪生GAEA的建设情况，说明其服务覆盖与适用群体，总结相关经验教训，展现大规模环境数字孪生的价值与面临的挑战。
2025-11-17 cs.AI cs.CY cs.ET
From the digital twins in healthcare to the Virtual Human Twin: a moon-shot project for digital health research
本文提出虚拟人体孪生（VHT）的概念框架，将其定位为分布式协作基础设施、技术与资源集合及标准操作程序，以克服当前数字孪生研究过于聚焦的局限，并为欧盟 EDITH 路线图奠定共识基础。
2023-08-12 cs.CY physics.bio-ph physics.med-ph
Using I4.0 digital twins in agriculture
农业是一个巨大的领域，其中巨大的系统景观相互作用，以支持日益数字化的农业流程。从农业服务提供者的角度来看，一个突出的挑战是互操作性。在弗劳恩霍夫灯塔项目认知农业（COGNAC）中，我们研究了工业4.0数字孪生（I4.0 DT）的使用如何帮助克服这一挑战。本文贡献了在农业领域使用I4.0 DT的架构驱动程序和解决方案概念。此外，我们还讨论了I4.0 DT为农业领域提供的机会和限制。
2023-01-23 cs.CY cs.OH cs.SE
Semantic-aware Digital Twin for Metaverse: A Comprehensive Review
本文针对元宇宙数字孪生现有语义框架的设备直连要求局限，提出融合元宇宙使能技术的工业语义通信数字孪生框架，通过车间用例验证其效用，梳理技术融合路径与工业应用价值。
2023-05-12 cs.CL cs.CY cs.IR
Empowering Cognitive Digital Twins with Generative Foundation Models: Developing a Low-Carbon Integrated Freight Transportation System
University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本文提出利用生成式 AI 和基于 transformer 的基础模型增强城市认知数字孪生，并以货运脱碳为例构建低碳一体化货运优化框架。
2024-10-08 cs.AI cs.CY cs.LG
