项目

EnergyAtlas.io

基于 C#/.NET 构建的城市尺度公用事业数字孪生与能源仿真平台;其仿真、几何、数据与可视化架构由我主导设计。

时间
2025年1月 – 至今
状态
进行中
所属机构
Environmental Systems Lab
类型
仿真 · 软件 · 工程
技术
C# · ASP.NET · Python · DuckDB
  • 能源建模
  • 机器学习
  • 优化
  • 数字孪生
  • 智能电表数据
  • SCADA
  • AMI
  • 负荷预测
EnergyAtlas.io 界面,展示三维城市地图、建筑图层、情景分析图表与模板分配控件。
EnergyAtlas.io 软件界面。

问题

城市尺度的能源规划需要在公用事业的体量上保留建筑级的细节。建筑模型、地理空间背景数据、实测的智能电表 (smart meter)观测数据与物理仿真必须在同一个体系中协同工作,而不是分散在彼此割裂的工具里。

系统与方法

EnergyAtlas.io 是基于 C#/.NET 构建的城市尺度公用事业数字孪生与能源仿真平台,其核心架构包含四个部分:

  • 仿真 —— 城市尺度的建筑能耗物理仿真。
  • 几何 —— 建筑模型及其所需的几何处理。
  • 数据 —— 与模型集成的地理空间数据和智能电表观测数据。
  • 可视化 —— 在城市范围内呈现分析结果。

可扩展的数据流程涵盖 LiDAR 处理、遮阳分析、时间序列处理与大规模城市仿真。

EnergyAtlas.io 界面,展示三维城市地图、建筑图层、情景分析图表与模板分配控件。

我的贡献

自 2025 年 1 月起担任首席开发者,我主导平台开发,设计了其仿真、几何、数据与可视化的核心架构,并构建了 LiDAR、遮阳分析、时间序列处理与大规模仿真等数据流程。

技术细节

仿真引擎、数据架构、校准流程与可扩展性的详细内容有待补充来源材料;上述各节反映的是已经过核实的项目描述。

平台演示

城市数字孪生构建器

在同一流程中整合税务记录、地块、区划数据、LiDAR、施工许可与电表信息。自动化的格式转换与属性关联支持本地化建筑原型与使用作息,生成从单体建筑到城市尺度的精细城市模型。

城市尺度能源仿真

以符合 ISO 标准的 5R1C 模型进行逐小时仿真,速度较传统基准快 150 倍。该流程在极低数据需求下预测建筑与片区尺度的能源需求与碳排放。

可再生能源集成

结合体素遮阳与光线步进方法对屋顶光伏建模,并涵盖地热系统与区域能源网络。可视化结果展示本地与外部资源如何共同支撑城市能源供应。

成果

报告与演讲

  1. 2026年6月

    City-scale digital twins for building energy modeling and carbon reduction planning

    会议报告 · Cesium Developer Conference 2026, 美国宾夕法尼亚州费城