Город Шерегеш. Зачем курорту цифровой двойник

Шерегеш из посёлка станет городом — таковы планы региональных властей. И не просто городом, а курортом мирового уровня: с вокзалами и аэропортом, с широкими дорогами, с суперсовременным жильём, с ресторанами и велодорожками. Чтобы программа глобальной реновации была максимально продуманной, в регионе создадут цифрового двойника Шерегеша. Это виртуальная модель, которую можно наполнить множеством слоёв данных — от формы рельефа и содержимого земельного кадастра до количества машин на дорогах и очередей на подъёмник. Рассказываем, как помогут беспилотники, при чём тут лазерное сканирование и какую пользу всё это принесёт каждому туристу.

Город вместо посёлка

Шерегеш — второй по популярности горнолыжный курорт России, с ноября по апрель его ежегодно посещают более двух миллионов туристов. Стратегия развития Шерегеша расписана до 2035 года и предполагает строительство авто- и железнодорожного вокзалов, аэропорта для магистральных самолётов, 600 тысяч квадратных метров современного жилья и множества всесезонных развлечений. Площадь, которую затронут изменения — более 420 гектаров. Объём планируемых инвестиций уже сейчас превышает 200 миллиардов рублей.

«Коммерсант» сообщал, что девелопером проекта комплексного развития территории курорта выступает уральская компания «УГМК-Застройщик», а партнёрами — группа Baden Family и федеральная компания «Этажи». Среди кузбасских компаний, которые точно поучаствуют в строительстве — «Каскад», «СДС-Строй» и другие. Цифрового двойника, то есть единую цифровую платформу, которая поможет взаимодействию ключевых игроков, создаст Институт цифры Кемеровского государственного университета.

— Цифровой двойник позволяет воспроизводить в виртуальном мире физические процессы, — объясняет суть идеи директор института Артём Рада. — Например, цифровой двойник крыла самолёта позволяет исследовать его свойства, не используя настоящую дорогостоящую аэротрубу. Применительно к нашему проекту цифровой двойник — это сверхточная трёхмерная модель поверхности и рельефа, на которую затем можно накладывать слои. Это могут быть данные Росреестра и налоговой службы, коммунальные сети, данные о транспорте и многие другие. Благодаря сверхточной основе их удобно сопоставлять между собой и в будущем избегать административно-правовых, архитектурных и прочих коллизий.

Цифровой двойник города призван помогать моделировать развитие территории, работу систем ЖКХ, транспорта, безопасности, изменение экологической обстановки. Виртуальная модель позволяет прогнозировать последствия предлагаемых изменений. В мире десятки примеров цифровых двойников городов — от Сингапура до Москвы, но они созданы для уже существующих мегаполисов. Примеров, когда город создают сначала в виртуальности, а уже потом в реальности, пока единицы. Таков, например, индийский город Амаравати, который сейчас строят как новую столицу штата Андхра-Прадеш. Используя огромное количество вложенных данных, индийцы заранее выбирают оптимальные модели строительства жилья и городских систем.

Облёт дронами и данные для стройки

Трёхмерную модель рельефа и комплекс программного обеспечения, через который застройщики получат доступ, в Институте цифры КемГУ создадут до конца текущего года. Данные соберут с помощью беспилотников, которые облетят и просканируют сотни гектаров земли.

— Подготовленная с полным соответствием ГОСТу цифровая аэросъёмка с лазерным сканированием позволяет использовать полученные материалы неограниченное количество раз для многих целей. Это геодезия, это кадастр, это всё, что связано с измерениями земли, — рассказывает Артём Рада.

Сама по себе трёхмерная модель Шерегеша без дальнейшего применения бесполезна. Это очень дорогостоящая, красивая и точная картинка. Чтобы она начала приносить пользу, её нужно использовать.

Первыми, кому пригодится модель, станут проектировщики компаний-застройщиков. Данные с беспилотников намного обширнее, чем данные, полученные традиционным способом, и при этом соответствуют требуемой точности. Да, геодезисты перешли с аналоговых нивелиров и тахеометров на цифровые приёмники, но суть осталась прежней. Инженер должен выехать на место, расставить аппаратуру по точкам и провести измерения. Учитывая площадь будущих изменений, дроны будут не только точнее, но и экономически выгоднее.

Артём Рада приводит пример ошибок, которых цифровой двойник поможет избежать.

— На месте это выглядит так: склон, тайга, места дикие и нехоженые. А в планах — сотни тысяч квадратных метров жилья, нужно провести электроэнергию, газ, воду и так далее. Вот представим, что геодезист в меру своих бюджетов и совести что-то здесь померил, что-то не померил, куда-то залез, куда-то не захотел. Некую картину мира он проектировщикам отдал: вот планово-высотное обоснование, координаты и высоты такие-то. Проектировщики на основании этих данных спроектируют, например, водоотвод. Затем приедут строители и начнут под него расчищать площадку. И увидят, что здесь породы ледникового периода, всё завалено курумником, которого нигде в документах нет. А это вообще другой объём и тип работ, и даже проектировать нужно было по-другому. Вот такого нужно заранее избежать, — объясняет директор Института цифры КемГУ.

Примеры не только умозрительные, таких ошибок достаточно в реальной жизни. Артём Рада  показывает из последнего выявленного: границы скотомогильника, которые геодезист измерил так, что они вообще не совпадают с реально зафиксированными при последующей аэросъёмке.

Благодаря единой цифровой платформе девелоперы смогут проектировать и строить в единой системе координат. При этом они будут опираться на гораздо более точные данные, чем при традиционном обмере.

— Проектировщикам нужны одна точка на двадцать квадратных метров. У нас на один квадратный метр минимум сто точек. Лазерное сканирование с дронов позволяет в каждой из точек иметь точные координаты и высоту, — объясняет Артём Рада.

Единство измерений в привязке к единой цифровой платформе даёт прослеживаемость, проверяемость и объективность измерений. Один застройщик внесёт свои расстояния и площади, другой свои, — и все ошибки, наложения или расхождения будут видны сразу. А не тогда, когда уже влиты тысячи кубометров бетона и вложены миллионы рублей. Единая цифровая платформа позволит избежать конфликтов и правовых коллизий, споров и судов.

Инсоляция, навигация и соцсеть

Цифровой двойник пригодится не только на стадии проектирования, но и на стадии строительства. Благодаря модели можно будет избежать ситуации, при которой построят квартал высоток, а потом выяснится, что на детской площадке солнце светит от силы два часа в день. Или солнце бьёт в глаза на горнолыжном спуске, а ветер сбивает с ног. 

Компании, которые строят курорты мирового уровня, заранее просчитывают эти и многие другие вопросы. Вроде бы мелочи, но в десятках таких мелочей кроется результат — комфорт жителей и туристов, а значит, и их желание приезжать и оставлять деньги.

— Единая цифровая платформа, которую мы будем делать — это и есть база для лучших практик. Тот стержень, на который потом можно будет нанизывать все те нюансы, без которых не получится крутого курорта. Именно такой принципиальный подход и закладывается командой губернатора при развитии Шерегеша, — убеждён Артём Рада.

Наполнение трёхмерной модели строящегося города не должно ограничиваться техническими данными о зданиях и сетях. Цифровой двойник может стать основой для мобильных приложений, внутрикурортного навигатора, социальной сети и так далее.

— Открываешь смартфон и видишь: гора вот такой протяжённости, вот подъёмники, вот аренда снаряжения, вот очередь к ней. Мировая практика показывает. что внутрикурортное мобильное приложение — штука полезная, востребованная и окупаемая. К нему легко прикручивается монетизация: можно не только простроить маршрут, но и сразу купить билет, — рассказывает директор Института цифры КемГУ.

Это, однако, лишь возможность, которую можно реализовать, изначально собрав массив данных. А можно и не реализовать — всё будет зависеть от активности инвесторов, динамики развития курорта. Пока о полноценном цифровом двойнике говорить рано — для этого нужны компании IT-сектора, которые обладают компетенциями для создания таких продуктов и будут заинтересованы в разработке.

Драйвер развития Кузбасса

Пока в Кузбассе точно начали работу над цифровой моделью рельефа. Сомнений в том, что её успешно создадут, нет: Институт цифры КемГУ входит в топ-5 по России и по объёму выполненных работ, и по качеству персонала и налёту, который у опытных внешних пилотов перевалил за три тысячи часов. В институте работают не только операторы беспилотников, но и геодезисты, маркшейдеры, кадастровые инженеры. Собственные разработчики создадут программное обеспечение, которое обеспечит доступ пользователей к цифровой модели. Проектировщикам останется только загрузить полученные данные в тот же AutoCAD.

Кто станет оператором единой цифровой платформы, пока неизвестно. Будут ли её на деле активно использовать, не останется ли она той самой дорогой картинкой? По словам директора Института цифры КемГУ, это исключено.

— Есть поручение губернатора и консолидированное мнение крупнейших застройщиков, что такую цифровую модель нужно создать и использовать. Чуть ли не впервые в истории Шерегеша решено всё продумать заранее и сделать изначально правильно. Как минимум ключевые игроки будут в одной системе координат проектировать и строить, одинаково видеть расстояния и не прокладывать газовые трубы через курумник. А как максимум — кто-то займётся инсоляцией, ветрами, внутрикурортной навигацией, мобильными приложениями, мини-соцсетью и много чем ещё, — уверен Артём Рада.

Реновация Шерегеша призвана стать одним из драйверов экономического развития всего Кузбасса, притом безо всякой привязки к углю. Получится ли стартовать с применением лучших доступных технологий — увидим уже в следующем году.