Van prototype naar publicatie: nieuwe inzichten in urban digital twins voor duurzame steden

Vorig jaar vertelden we hoe (voormalig) EngD-trainee Daniel Wondyifraw in het LOKET-project onderzocht wat de mogelijkheden zijn van Digital Twins voorconstructielogistiek in steden. Dat onderzoek heeft nu geleid tot een wetenschappelijke publicatie, geschreven in samenwerking met JADS-academisch directeur Jos van Hillegersberg. De publicatie geeft een duidelijker beeld van wat een open Urban Digital Twin nu al kan en wat er nog moet gebeuren voordat steden er op grote schaal gebruik van kunnen maken.

Een volgende stap voor het onderzoek van LOKET

Het nieuwe artikel bouwt voort op het prototype van de Digital Twin die al was ontwikkeld voor het Innovatiekwartier Den Bosch. De focus is breder dan alleen bouwlogistiek. De publicatie laat zien hoe een Urban Digital Twin verschillende informatiestromen – van verkeer en weer tot luchtkwaliteit, CO₂ en geluid – bij elkaar kan brengen in één omgeving die monitoring, analyse en besluitvorming ondersteunt.

Dat is belangrijk omdat veel smart-city-systemen nog steeds afzonderlijk opereren. In de praktijk werken steden vaak met versnipperde tools en gegevensbronnen, waardoor het moeilijker is om op complexe vragen te reageren. De studie pleit voor een open en modulaire aanpak, zodat gemeenten niet vastzitten aan één gesloten platform en het systeem kunnen uitbreiden naarmate er nieuwe behoeften ontstaan.

Van visualisatie tot realtime interactie

Een van de belangrijkste bijdragen van de publicatie is de technische architectuur achter het prototype. Het systeem combineert een realtime datapijplijn met tijdreeksopslag en een 3D-stadsmodel van ’s-Hertogenbosch. Hierdoor is het mogelijk om live en gesimuleerde gegevens in een gedeelde digitale omgeving over elkaar heen te leggen en te volgen wat er op verschillende locaties en rond verschillende thema’s gebeurt.

Het artikel introduceert ook ODIN, een conversatie-interface die is ontworpen om de Digital Twin gebruiksvriendelijker te maken voor niet-technische gebruikers. In plaats van alleen te vertrouwen op dashboards of databasequery’s, kunnen gebruikers vragen stellen in natuurlijke taal. In de tests die in het onderzoek worden beschreven, presteerde een hybride opzet met lokale en gehoste taalmodellen het beste, waarmee het potentieel wordt aangetoond om stedelijke data in de dagelijkse praktijk toegankelijker te maken.

Conclusie

Met deze publicatie is eerder prototype-werk in een wetenschappelijke context geplaatst en scherper gedefinieerd. Het artikel laat zien hoe stedelijke digitale tweelingen een meer geïntegreerde en toegankelijke besluitvorming kunnen ondersteunen, terwijl ook duidelijk wordt gemaakt dat robuustheid, schaalbaarheid en implementatie in de praktijk nog verdere ontwikkeling vereisen. Het is een sterk voorbeeld van hoe toegepast onderzoek bij JADS kan uitgroeien van een concrete use case tot kennis die helpt bij het vormgeven van de volgende generatie datagestuurde stedelijke systemen.

In het kader van het LOKET-project heeft EngD-stagiair Arya Tri Prabawa het werk van Daniel aan het Digital Twin-project voortgezet. Hij heeft een simulatie van de verkeersimpact van bouwlogistiek ontworpen en geïmplementeerd op een digitale tweeling van de stad ‘s-Hertogenbosch.

Aanvullend materiaal

Lees hier de wetenschappelijke publicatie: Open and Extendable Urban Digital Twins: Real-Time Data Pipelines and Conversational Interfaces for Sustainable Cities – ScienceDirect

Over de onderzoekers

Daniel Wondyifraw en Jos van Hillegersberg. Daniel Wondyifraw werkte eerder aan dit onderzoek als EngD-stagiair bij JADS en is nu freelance Data and Analytics Engineer bij zijn eigen bedrijf DataTwinLabs. Jos van Hillegersberg is academisch directeur bij de Jheronimus Academy of Data Science en coauteur van de publicatie.