2023船舶與海上設(shè)施數(shù)字孿生系統(tǒng)指南

船舶與海上設(shè)施數(shù)字孿生系統(tǒng)指南20222022年09月01日II目錄第1章通則 1第1節(jié) 一般定 1第2節(jié) 術(shù)語(yǔ)定義 1第3節(jié) 數(shù)字生統(tǒng)征 1第4節(jié) 保密 2第5節(jié) 等效款 2第2章系統(tǒng)組成與評(píng)價(jià) 3第1節(jié) 系統(tǒng)構(gòu) 3第2節(jié) 系統(tǒng)素 4第3節(jié) 系統(tǒng)價(jià) 5第3章系統(tǒng)檢驗(yàn)要求 19第1節(jié) 檢驗(yàn)本求 19第2節(jié) 資料查 19第3節(jié) 系統(tǒng)件證求 22第4節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn) 22第5節(jié) 證書(shū)簽發(fā) 22附錄數(shù)字孿生系符證書(shū)（海上設(shè)施）考例 24PAGEPAGE20第1第1節(jié)一般規(guī)定系統(tǒng)。第2節(jié)術(shù)語(yǔ)與定義yscalen物理對(duì)象Coepndngphyscalny（de：DgalwnenUeren（aaoeconen：通過(guò)監(jiān)測(cè)和感知與物理實(shí)體交互的實(shí)體。Devceconoleny：Dgalwne第3節(jié)數(shù)字孿生系統(tǒng)特征理實(shí)體保持一致，同時(shí)也需對(duì)物理空間有所反饋。第4節(jié)保密1.4.1CCS對(duì)申請(qǐng)方提交的資料信息遵守《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》（2021）第1篇第2章第12節(jié)2.12.2的信息披露要求。第5節(jié)等效條款第2章系統(tǒng)組成與評(píng)價(jià)第1節(jié)系統(tǒng)架構(gòu)用戶實(shí)體物理對(duì)象數(shù)據(jù)采集實(shí)體設(shè)備控制實(shí)體同步數(shù)據(jù)層模型層數(shù)據(jù)獲?。?模型構(gòu)建：數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換 幾何模型、機(jī)理模型、統(tǒng)計(jì)模型等反饋用戶實(shí)體物理對(duì)象數(shù)據(jù)采集實(shí)體設(shè)備控制實(shí)體同步數(shù)據(jù)層模型層數(shù)據(jù)獲?。?模型構(gòu)建：數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換 幾何模型、機(jī)理模型、統(tǒng)計(jì)模型等反饋數(shù)據(jù)管理：將多類數(shù)據(jù)與同一個(gè)物理對(duì)象關(guān)聯(lián)起來(lái)；將不同實(shí)體數(shù)據(jù)聚合成為復(fù)雜系統(tǒng)。模型管理：將不同模型與同一個(gè)物理對(duì)象關(guān)提供標(biāo)準(zhǔn)化的模型調(diào)用接口。系統(tǒng)功能層鏡像、歸因、預(yù)知、優(yōu)選、自主物理空間數(shù)字孿生體圖2.1.1.1船舶與海上設(shè)施數(shù)字孿生系統(tǒng)參考架構(gòu)數(shù)字孿生體數(shù)字孿生體中數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)來(lái)源于物理空間與模型層，包括模型運(yùn)行數(shù)據(jù)、物的數(shù)字表示；模型管理涉及數(shù)字模型的集成與可視化、與物理對(duì)象的融合與同步。（ongAbuonadcve（pzaona自主（Auonou第2節(jié)系統(tǒng)要素即對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量及系統(tǒng)各部分通訊的管理。第3節(jié)系統(tǒng)評(píng)價(jià)建模理力關(guān)程 表2.3.1.1模型參數(shù)準(zhǔn)確性目標(biāo)模型參數(shù)準(zhǔn)確性是指建立模型所用的參數(shù)應(yīng)完整、準(zhǔn)確，使得模型可以準(zhǔn)確的反映物理實(shí)體的狀態(tài)。措施確；需對(duì)收集數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，根據(jù)數(shù)字孿生系統(tǒng)的功能目標(biāo)，篩選有效數(shù)據(jù)。建模工具使用能力目標(biāo)為保障系統(tǒng)開(kāi)發(fā)質(zhì)量、降低系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)難度，需對(duì)建立模型所使用的工具進(jìn)行調(diào)研、對(duì)比等，從而決策構(gòu)建模型應(yīng)使用的軟件工具。措施分析本領(lǐng)域建模軟件的使用情況；明確軟件的兼容性、二次開(kāi)發(fā)可行性；自行開(kāi)發(fā)的軟件，應(yīng)進(jìn)行軟件測(cè)試、試運(yùn)行，明確軟件性能；形成的建模工具使用綜合比較文件應(yīng)提交審查。建模過(guò)程規(guī)范化目標(biāo)為保證建模過(guò)程規(guī)范化，降低模型維護(hù)難度，應(yīng)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)建立、使用模型。措施論證建模需求，確定模型質(zhì)量要求，形成模型質(zhì)量計(jì)劃；對(duì)建模流程進(jìn)行論證，形成建模流程規(guī)范化文件。模型析力關(guān)程 表2.3.1.2模型計(jì)算復(fù)雜度目標(biāo)模型計(jì)算復(fù)雜度指為了完成預(yù)定的功能所需要的計(jì)算量，其影響系統(tǒng)運(yùn)行需要的計(jì)算力及系統(tǒng)的響應(yīng)速度。在滿足計(jì)算精度需求、空間限制的前提下應(yīng)盡量減小計(jì)算量，從而提高計(jì)算效率。措施而減少計(jì)算量；的長(zhǎng)度，從而減少計(jì)算量；進(jìn)行模型優(yōu)化，權(quán)衡模型時(shí)間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度，減少模型重復(fù)計(jì)算與模型冗余。模型響應(yīng)速度目標(biāo)模型響應(yīng)速度指分析模型在接收到輸入信息到反饋計(jì)算分析結(jié)果的時(shí)間長(zhǎng)短。為保障系統(tǒng)響應(yīng)及時(shí)性，應(yīng)提高模型分析速度。措施評(píng)估系統(tǒng)及時(shí)性需求，確定模型響應(yīng)速度最低要求；提高計(jì)算硬件性能或采用并行運(yùn)算等方法提高系統(tǒng)運(yùn)算能力；采用模型輕量化、模型降階等方法優(yōu)化模型，降低其運(yùn)行條件要求。分析結(jié)果穩(wěn)定性目標(biāo)分析結(jié)果穩(wěn)定性指同一模型在輸入條件相同或相近的情況下，其反饋的結(jié)果應(yīng)相同或相似。為保障系統(tǒng)功能的穩(wěn)定性、降低系統(tǒng)的維護(hù)難度，應(yīng)保障模型分析結(jié)果的精確與穩(wěn)定。措施提高輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量；進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理；制定分析結(jié)果誤差判斷方法；選擇分析結(jié)果呈現(xiàn)方式，對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行追溯。續(xù)表2.3.1.2分析結(jié)果一致性目標(biāo)分析結(jié)果一致性指對(duì)于實(shí)現(xiàn)相同作用的不同模型在輸入條件相同的情況應(yīng)保障各模型的分析結(jié)果一致或模型分析流程的最終結(jié)果一致。措施建立各模型的協(xié)調(diào)機(jī)制，進(jìn)行模型的直接監(jiān)督與標(biāo)準(zhǔn)化；對(duì)輸入元素進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；對(duì)分析流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。模型運(yùn)行自動(dòng)化目標(biāo)模型運(yùn)行自動(dòng)化指模型不需要人為參與輸入信息、分析運(yùn)行、結(jié)果輸出等過(guò)程。為保障系統(tǒng)無(wú)人情況下運(yùn)行的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量擴(kuò)大模型自動(dòng)化運(yùn)行范圍。措施建立高適應(yīng)性的數(shù)據(jù)自動(dòng)化讀取與預(yù)處理機(jī)制，減少數(shù)據(jù)人為處理操作；建立運(yùn)行過(guò)程糾錯(cuò)與狀態(tài)超限預(yù)警機(jī)制，減少人為的模型維護(hù)操作；建立模型結(jié)果自動(dòng)化驗(yàn)證及輸出機(jī)制，減少人為的輸出監(jiān)督操作。模型成力關(guān)程 表2.3.1.3模型目標(biāo)為保障系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，及時(shí)適應(yīng)系統(tǒng)中模型的數(shù)量及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，兼容異構(gòu)運(yùn)行環(huán)境，應(yīng)建立數(shù)字孿生系統(tǒng)中各個(gè)模型之間的連接接口，并對(duì)接口進(jìn)行規(guī)范化。交互接口措施接口的接入等；對(duì)建模信息、分析結(jié)果等數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理；開(kāi)發(fā)或應(yīng)用模型交互內(nèi)置軟件。模型集成方法目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)模型規(guī)范化、高效率的集成、調(diào)用，系統(tǒng)中各個(gè)模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)化組合或者集成。措施明確集成模型的類型及范圍，建立合適的集成架構(gòu)；確定模型調(diào)度、索引方法；估方法。模型用力關(guān)程 表2.3.1.4模型修正與更新目標(biāo)為保障模型在不同階段、不同計(jì)算條件下的應(yīng)用，形成模型自適應(yīng)能力，模型應(yīng)可修正、可更新。措施明確模型可變動(dòng)參數(shù)，根據(jù)物理空間與數(shù)字空間的特征數(shù)據(jù)修正模型；建立數(shù)字孿生體與物理實(shí)體間的誤差修正機(jī)制，設(shè)定誤差閾值；明確數(shù)字孿生體各模型間的關(guān)聯(lián)、協(xié)同與管理制度。模型可移植性目標(biāo)模型可移植性指模型不同的運(yùn)行環(huán)境中可重復(fù)使用的能力。當(dāng)模型需要在不同的運(yùn)行環(huán)境下應(yīng)用時(shí)，應(yīng)保障模型具有可移植性。措施選擇高通用性接口語(yǔ)言或開(kāi)發(fā)多語(yǔ)言接口；統(tǒng)一數(shù)字孿生模型參數(shù)量綱或建立單位轉(zhuǎn)化機(jī)制；標(biāo)準(zhǔn)化性能、使用方法、注意事項(xiàng)等的描述語(yǔ)言。模型規(guī)范存儲(chǔ)目標(biāo)對(duì)數(shù)字孿生系統(tǒng)中的模型進(jìn)行存儲(chǔ)，應(yīng)建立規(guī)范化的存儲(chǔ)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的保存與利用。措施制定模型的存儲(chǔ)類型、存儲(chǔ)范圍；數(shù)據(jù)分析模型等，形成模型組件庫(kù)；建立模型字典庫(kù)，對(duì)模型輸入、輸出、功能、特性等進(jìn)行說(shuō)明。模型釋力關(guān)程 表2.3.1.5算法原理目標(biāo)為降低模型及系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，在建模過(guò)程中應(yīng)保障模型所使用的算法原理可靠，即算法原理經(jīng)過(guò)驗(yàn)證或被認(rèn)可。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法原理；評(píng)估算法原理工程應(yīng)用成效；進(jìn)行算法原理的行業(yè)探討?？煽啃源胧┧惴僭O(shè)完備程度目標(biāo)算法在其假設(shè)條件下建立，系統(tǒng)運(yùn)行條件超出算法假設(shè)條件范圍可能導(dǎo)致算法的失靈或錯(cuò)誤。為降低系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)評(píng)價(jià)當(dāng)前算法應(yīng)用環(huán)境符合其假設(shè)的程度。措施驗(yàn)證算法假設(shè)條件符合系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)；量化算法假設(shè)條件，建立假設(shè)不滿足情況下的告警機(jī)制或替代機(jī)制。續(xù)表2.3.1.5模型可解釋性目標(biāo)模型可解釋性指模型輸出結(jié)果的理由可被解釋、模型中由輸入數(shù)據(jù)到輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的過(guò)程可被記錄。系統(tǒng)可快速識(shí)別模型運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、降低系統(tǒng)的復(fù)現(xiàn)難度；可追蹤結(jié)果產(chǎn)生過(guò)程、定位模型輸出錯(cuò)誤原因，提升模型維護(hù)效率。措施記錄模型運(yùn)行的過(guò)程與構(gòu)建模型應(yīng)用的方法；對(duì)模型進(jìn)行分析，對(duì)算法決策機(jī)制進(jìn)行解釋。模型可追溯性目標(biāo)模型可追溯性指模型產(chǎn)生的過(guò)程可被追溯，當(dāng)模型運(yùn)行狀況不良時(shí)，應(yīng)可快速定位模型開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)。措施記錄參與模型開(kāi)發(fā)與更新的人員及其模型修訂范圍；對(duì)于機(jī)器學(xué)習(xí)模型，記錄該模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)集特征。數(shù)據(jù)量理力關(guān)程 表2.3.2.1數(shù)據(jù)分級(jí)分類目標(biāo)數(shù)據(jù)的分級(jí)分類是管理體系合理規(guī)劃、數(shù)據(jù)安全合理管控、人員精力及力度合理利用的基礎(chǔ)，是提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理水平的基礎(chǔ)。需建立有利于數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)監(jiān)管的分級(jí)分類制度，選擇并使用明確的數(shù)據(jù)分級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)，并設(shè)定適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)顆粒度。措施數(shù)據(jù)分級(jí)分類參考CCS《船舶數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估指南》（2021）第2章。數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)目標(biāo)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)規(guī)則中的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)和業(yè)務(wù)指標(biāo)、校驗(yàn)規(guī)則與方法對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題，并向數(shù)據(jù)管理人員進(jìn)行反饋。需使用或開(kāi)發(fā)適用于本數(shù)字孿生系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估方法、工具，以保障數(shù)據(jù)的及時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性，并確認(rèn)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程得到有效執(zhí)行、數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題得到有效反饋。措施數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)參考CCS《船舶數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估指南》（2021）第3章。數(shù)據(jù)集力關(guān)程 表2.3.2.2傳感設(shè)備應(yīng)用目標(biāo)為保障系統(tǒng)從物理空間獲取數(shù)據(jù)的及時(shí)性、可靠性，應(yīng)選擇合適的傳感器型號(hào)及布置方案，滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求。措施開(kāi)發(fā)數(shù)字孿生系統(tǒng)對(duì)所需傳感設(shè)備的接口；境、內(nèi)部組件的狀態(tài)信息；選擇適當(dāng)?shù)膫鞲性O(shè)備數(shù)據(jù)采集頻率，充分捕捉狀態(tài)變動(dòng)；置，并考慮感知數(shù)據(jù)的利用方式，優(yōu)先選擇高價(jià)值數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；進(jìn)行傳感設(shè)備可靠性驗(yàn)證，保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。多源數(shù)據(jù)獲取與整合目標(biāo)若系統(tǒng)需要從多數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)，應(yīng)保障系統(tǒng)對(duì)多數(shù)據(jù)源的接口支持，并對(duì)采集數(shù)據(jù)、人工輸入數(shù)據(jù)、其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)等多種來(lái)源數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇、驗(yàn)證、融合。措施擴(kuò)展數(shù)字孿生系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取接口；增強(qiáng)對(duì)多來(lái)源數(shù)據(jù)的整合、驗(yàn)證能力。數(shù)據(jù)儲(chǔ)力關(guān)程 表2.3.2.3數(shù)據(jù)保存范圍目標(biāo)在現(xiàn)有存儲(chǔ)能力、存取技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等的限制下，為保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)被有效存儲(chǔ)，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)范圍、存儲(chǔ)手段進(jìn)行評(píng)價(jià)。措施分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，明確系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量的最低要求；增加存儲(chǔ)硬件設(shè)備以提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量；建立數(shù)據(jù)壓縮機(jī)制，對(duì)非常用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行壓縮處理；云數(shù)據(jù)庫(kù)等。數(shù)據(jù)讀取速度目標(biāo)為滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求，保障數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度且實(shí)現(xiàn)單一數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)獲式等進(jìn)行評(píng)價(jià)。措施提升數(shù)據(jù)存取相關(guān)硬件性能；選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型。續(xù)表2.3.2.3數(shù)據(jù)壓縮機(jī)制目標(biāo)為保障系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求、提高數(shù)據(jù)傳輸、存取效率，應(yīng)建立系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的壓縮機(jī)制。措施針對(duì)數(shù)據(jù)特征，選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)壓縮方法；建立數(shù)據(jù)的分級(jí)存儲(chǔ)機(jī)制，并選擇對(duì)應(yīng)壓縮等級(jí)；建立數(shù)據(jù)壓縮管理機(jī)制或管理程序，保障數(shù)據(jù)壓縮的適時(shí)進(jìn)行。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可擴(kuò)展性目標(biāo)若當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)難以滿足未來(lái)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)規(guī)模、數(shù)據(jù)訪問(wèn)需求，應(yīng)在設(shè)計(jì)階段考慮數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)展性。措施留存物理空間與接口，以支持處理器、內(nèi)存、硬盤等硬件擴(kuò)展與升級(jí)；選擇支持橫向擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)；制定與業(yè)務(wù)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)展計(jì)劃；選擇可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。數(shù)據(jù)輸力關(guān)程 表2.3.2.4傳輸目標(biāo)若系統(tǒng)中傳感設(shè)備位于海上，其與位于船舶與海上設(shè)施端的數(shù)據(jù)服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸受到海洋環(huán)境影響較大，應(yīng)保障狀態(tài)信息傳輸至監(jiān)測(cè)端服務(wù)器的及時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性。措施建立傳感數(shù)據(jù)的有線、無(wú)線傳輸渠道；建立數(shù)據(jù)傳輸保障機(jī)制。船岸數(shù)據(jù)傳輸目標(biāo)若數(shù)據(jù)中心和感知與控制設(shè)備分別設(shè)置于陸地與海上，船舶與海上設(shè)施與陸地的通信是實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生系統(tǒng)及時(shí)響應(yīng)的重要前提，應(yīng)提高船岸數(shù)據(jù)傳輸速度、降低傳輸延遲，保障傳輸數(shù)據(jù)的完整性。措施評(píng)估船岸數(shù)據(jù)傳輸需求，選擇合理的船岸通訊方式，并裝配對(duì)應(yīng)設(shè)備；建立大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸渠道，用以遞送大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)并提供數(shù)據(jù)備份；建立船岸超量數(shù)據(jù)壓縮機(jī)制。續(xù)表2.3.2.4陸地端數(shù)據(jù)傳輸目標(biāo)數(shù)字孿生系統(tǒng)陸地端通常承擔(dān)大數(shù)據(jù)分析、結(jié)果展示、決策制定等任務(wù)，需要高速網(wǎng)絡(luò)支撐云計(jì)算、分布式計(jì)算、應(yīng)用端數(shù)據(jù)傳遞等功能，應(yīng)實(shí)現(xiàn)高速網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備的覆蓋，將分析決策結(jié)果高效傳遞至應(yīng)用端。措施云端部署信息系統(tǒng)；應(yīng)用新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度與可靠性、降低網(wǎng)絡(luò)延遲；選擇適當(dāng)?shù)膫鬏攨f(xié)議，保障數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一、可識(shí)別；提高設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率，促進(jìn)多設(shè)施之間的互聯(lián)互通。數(shù)據(jù)成共能相過(guò)程 表2.3.2.5數(shù)據(jù)的對(duì)內(nèi)集成目標(biāo)數(shù)據(jù)的對(duì)內(nèi)集成指將不同系統(tǒng)部分產(chǎn)生的格式不一、特點(diǎn)性質(zhì)各異的數(shù)據(jù)在邏輯上或者物理上有機(jī)地集中在一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集合中，有助于保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性、準(zhǔn)確性并節(jié)約系統(tǒng)存儲(chǔ)空間。應(yīng)建立組織級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換規(guī)范和機(jī)制，并保障其高效、靈活。措施建立各系統(tǒng)部分之間的相互訪問(wèn)機(jī)制，建立所需信息的獲取通道；的不一致性；建立信息索引與查詢機(jī)制，避免信息的重復(fù)錄入；建立系統(tǒng)間的離線數(shù)據(jù)交換通道，保證內(nèi)部數(shù)據(jù)集成可離線進(jìn)行。數(shù)據(jù)的對(duì)外共享目標(biāo)數(shù)據(jù)的對(duì)外共享指按照統(tǒng)一的管理策略對(duì)組織內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行有選擇的對(duì)外開(kāi)放，同時(shí)按照相關(guān)的管理策略引入外部數(shù)據(jù)供組織內(nèi)部應(yīng)用。如系統(tǒng)中數(shù)據(jù)需對(duì)外進(jìn)行開(kāi)放共享，需在滿足安全、監(jiān)管和法律法規(guī)要求的基礎(chǔ)上，建立安全、可信任的信息共享渠道。措施進(jìn)行科學(xué)數(shù)據(jù)出版；和偽造；開(kāi)放部分?jǐn)?shù)據(jù)信息查詢、復(fù)制權(quán)限的限制，外部用戶可被授權(quán)獲取所需數(shù)據(jù)。依照3（2021）8模型步力關(guān)程 表2.3.3.1模型差異評(píng)估目標(biāo)在進(jìn)行模型同步前，應(yīng)對(duì)數(shù)字孿生模型與物理對(duì)象的差異或同步情況進(jìn)行評(píng)估與驗(yàn)證，從而支持模型同步必要性評(píng)價(jià)與模型同步方法的選擇。措施監(jiān)測(cè)模型結(jié)果與物理對(duì)象狀態(tài)，對(duì)狀態(tài)吻合程度進(jìn)行評(píng)估；建立合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，進(jìn)行模型的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)；確定數(shù)據(jù)接受范圍，對(duì)模型差異程度進(jìn)行分級(jí)。模型自動(dòng)同步范圍目標(biāo)若系統(tǒng)中模型需實(shí)現(xiàn)自動(dòng)同步，其同步范圍應(yīng)當(dāng)受到限制，在保證系統(tǒng)運(yùn)行可靠的前提下，盡量擴(kuò)大模型自動(dòng)同步范圍，提高數(shù)字孿生體的準(zhǔn)確程度。措施識(shí)別敏感參數(shù)，選定參數(shù)同步范圍；分析參數(shù)相關(guān)關(guān)系，設(shè)定參數(shù)修改限制；以同步程度為目標(biāo)，建立多種自動(dòng)同步機(jī)制，擇優(yōu)選擇同步路線；建立模塊替換機(jī)制，擴(kuò)展模型自動(dòng)修改范圍。模型同步驗(yàn)證目標(biāo)為減少因模型同步導(dǎo)致的系統(tǒng)錯(cuò)誤或誤差，針對(duì)同步后的模型，應(yīng)對(duì)同步效果進(jìn)行持續(xù)驗(yàn)證。措施統(tǒng)崩潰；建立模型回退機(jī)制，同步失敗后，有前版本可供使用；設(shè)定模型測(cè)試方法，識(shí)別模型的失效、失準(zhǔn)等狀態(tài)。模型同步頻率目標(biāo)模型同步頻率影響反映物理實(shí)體狀態(tài)變化的及時(shí)性，同時(shí)過(guò)高的同步頻率會(huì)增大系統(tǒng)的運(yùn)行壓力。為滿足系統(tǒng)功能、性能要求，應(yīng)評(píng)價(jià)模型同步頻率。措施評(píng)估系統(tǒng)需求、模型同步效率，確定需要的模型同步頻率；分級(jí)設(shè)定同步方式，針對(duì)每種方式選擇同步頻率；進(jìn)行模型同步必要性分級(jí)，針對(duì)每級(jí)模型選擇同步頻率。數(shù)據(jù)步力關(guān)程 表2.3.3.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更新目標(biāo)為保障最新數(shù)據(jù)被同步至數(shù)據(jù)庫(kù)，支持模型的運(yùn)行，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)被同步到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)被認(rèn)定的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)在數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)注。措施建立數(shù)據(jù)及時(shí)性告警機(jī)制，對(duì)已采集數(shù)據(jù)未同步到數(shù)據(jù)庫(kù)的情況進(jìn)行判斷；建立數(shù)據(jù)失效處理機(jī)制，對(duì)于無(wú)效、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)標(biāo)注；建立數(shù)據(jù)責(zé)任制，由產(chǎn)生數(shù)據(jù)的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。數(shù)據(jù)訪問(wèn)更新目標(biāo)為保障模型、用戶所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)最新、可靠，應(yīng)對(duì)模型、用戶提供正確的數(shù)據(jù)位置。措施建立數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)索引，及時(shí)更新數(shù)據(jù)位置；關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)同步更新，保障關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的一致性、用戶訪問(wèn)的一致性；建立歷史數(shù)據(jù)訪問(wèn)渠道。系統(tǒng)互力關(guān)程 表2.3.4.1交互復(fù)雜程度目標(biāo)交互復(fù)雜程度是從使用者角度衡量系統(tǒng)是否有效、易學(xué)、安全、高效的質(zhì)量指標(biāo)。針對(duì)數(shù)字孿生系統(tǒng)的人機(jī)交互，應(yīng)盡量降低用戶學(xué)習(xí)成本與系統(tǒng)使用難度。措施進(jìn)行系統(tǒng)交互需求分析；豐富交互情境設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)交互邏輯清晰；進(jìn)行系統(tǒng)交互界面可用性測(cè)試與優(yōu)化，提高交互界面易用程度。信息易查找目標(biāo)信息易查找指信息使用者知悉可利用信息并定位所需信息，降低系統(tǒng)使用、維護(hù)難度。措施明確數(shù)據(jù)存儲(chǔ)邏輯，建立數(shù)據(jù)模型；開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)可視化、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能，便于人機(jī)交互。數(shù)字孿生系統(tǒng)所具備的系統(tǒng)功能輸出一定以其內(nèi)在能力作為支撐，不同系統(tǒng)功能的數(shù)字孿生體其所需的能力也不盡相同，可將系統(tǒng)功能輸出與內(nèi)在能力分成數(shù)個(gè)基本模塊，系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)路徑如圖2.3.4.2。其中支撐功能實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部能力可分為五類：行模型化，標(biāo)記為D；S；理實(shí)體未來(lái)信息，標(biāo)記為P；評(píng)價(jià)，標(biāo)記為E；C。鏡像歸因靜態(tài)模擬計(jì)算（S-2）超現(xiàn)實(shí)預(yù)測(cè)（P-5）驅(qū)動(dòng)預(yù)測(cè)（P-4）控制模擬計(jì)算（S-5）驅(qū)動(dòng)模擬計(jì)算（S-4鏡像歸因靜態(tài)模擬計(jì)算（S-2）超現(xiàn)實(shí)預(yù)測(cè)（P-5）驅(qū)動(dòng)預(yù)測(cè)（P-4）控制模擬計(jì)算（S-5）驅(qū)動(dòng)模擬計(jì)算（S-4）動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算（S-3）開(kāi)始幾何特征描述（D-1）開(kāi)始幾何特征描述（D-1）靜態(tài)特征描述（D-2）動(dòng)態(tài)特征描述（D-3）規(guī)則描述（D-4）超現(xiàn)實(shí)描述（D-5）預(yù)知離線預(yù)測(cè)（P-3）優(yōu)選驅(qū)動(dòng)方案評(píng)價(jià)（E-4）自主預(yù)知離線預(yù)測(cè)（P-3）優(yōu)選驅(qū)動(dòng)方案評(píng)價(jià)（E-4）自主控制輸出（C-5）控制方案評(píng)價(jià)（E-5）力塊述 表2.3.4.2(D-1)目標(biāo)數(shù)字孿生體應(yīng)反映物理對(duì)象的幾何形狀、外觀等，且以某一頻率與物理對(duì)象進(jìn)行同步。措施建立物理對(duì)象的幾何模型；對(duì)幾何模型附加外觀信息。續(xù)表2.3.4.2(D-2)目標(biāo)在D-1的基礎(chǔ)上，數(shù)字孿生體可反映物理對(duì)象的物理特性，且以某一頻率與物理對(duì)象進(jìn)行同步。措施進(jìn)行物理對(duì)象的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、化學(xué)等物理屬性建模；附加物理對(duì)象的物理屬性、約束、關(guān)聯(lián)特征到幾何模型。(D-3)目標(biāo)在D-2的基礎(chǔ)上，數(shù)字孿生體可反映物理對(duì)象幾何形狀、物理特性等隨時(shí)間的演化規(guī)律，且以某一頻率與物理對(duì)象進(jìn)行同步。措施等演化規(guī)律模型；附加演化規(guī)律模型到幾何模型、物理模型。規(guī)則描述(D-4)目標(biāo)在D-3的基礎(chǔ)上，數(shù)字孿生體可反映物理對(duì)象被驅(qū)動(dòng)或擾動(dòng)后的幾何形狀、物理特性的變化規(guī)則，且以某一頻率與物理對(duì)象進(jìn)行同步。措施建立控制驅(qū)動(dòng)、外部擾動(dòng)等對(duì)物理模型、幾何模型的影響模型；將控制驅(qū)動(dòng)、外部擾動(dòng)的影響與物理模型、幾何模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)。超現(xiàn)實(shí)描述(D-5)目標(biāo)在D-4的基礎(chǔ)上，數(shù)字孿生體對(duì)物理對(duì)象的幾何形狀、物理特性變化的反映應(yīng)當(dāng)在下一次驅(qū)動(dòng)或擾動(dòng)發(fā)生之前完成。措施進(jìn)行幾何模型、物理模型、演化規(guī)律模型等的優(yōu)化，提高可計(jì)算模型計(jì)算效率。(S-2)目標(biāo)基于數(shù)字孿生體反映的幾何形狀、物理特性，可通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到物理對(duì)象當(dāng)前狀態(tài)和屬性。措施建立D-2中模型的計(jì)算流程，根據(jù)物理對(duì)象的內(nèi)外部載荷信息在數(shù)字空間中對(duì)其結(jié)構(gòu)變形、運(yùn)動(dòng)、應(yīng)力分布等狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。(S-3)目標(biāo)基于數(shù)字孿生體反映的演化規(guī)律，可以通過(guò)假設(shè)的物理對(duì)象未來(lái)外部環(huán)境信息，得到物理對(duì)象未來(lái)幾何形狀、物理特性，從而得知物理對(duì)象未來(lái)狀態(tài)和屬性。措施建立D-3中模型的計(jì)算流程，以設(shè)定的物理對(duì)象的未來(lái)載荷信息作為輸入，在數(shù)字空間中對(duì)其結(jié)構(gòu)變形、運(yùn)動(dòng)、應(yīng)力分布等狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。續(xù)表2.3.4.2(S-4)目標(biāo)基于數(shù)字孿生體反映的變化規(guī)則，可以通過(guò)物理對(duì)象未來(lái)外部環(huán)境信息及被施加的驅(qū)動(dòng)或擾動(dòng)，得知其被施加影響后的未來(lái)狀態(tài)和屬性。措施建立D-4中模型的計(jì)算流程，以設(shè)定的物理對(duì)象的未來(lái)載荷信息與多種類驅(qū)動(dòng)擾動(dòng)信息作為輸入，在數(shù)字空間中對(duì)其結(jié)構(gòu)變形、運(yùn)動(dòng)、應(yīng)力分布等狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。(S-5)目標(biāo)通過(guò)數(shù)字孿生體的反映情況，可以實(shí)時(shí)得到其下一次驅(qū)動(dòng)或受到擾動(dòng)后的未來(lái)狀態(tài)和屬性。措施建立D-5中模型的計(jì)算流程，根據(jù)預(yù)測(cè)的實(shí)時(shí)載荷信息與驅(qū)動(dòng)擾動(dòng)信息，在數(shù)字空間中對(duì)其結(jié)構(gòu)變形、運(yùn)動(dòng)、應(yīng)力分布等狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。離線預(yù)測(cè)(P-3)目標(biāo)基于數(shù)字孿生體所反映的物理對(duì)象未來(lái)狀態(tài)，得知其繼續(xù)運(yùn)行的性能、缺陷、后果等。措施對(duì)S-3得到的狀態(tài)信息進(jìn)行分析，對(duì)其運(yùn)動(dòng)響應(yīng)、振幅振頻、應(yīng)力應(yīng)變、結(jié)構(gòu)失效等進(jìn)行評(píng)價(jià)，以表征其性能、缺陷、后果等。驅(qū)動(dòng)預(yù)測(cè)(P-4)目標(biāo)考慮物理對(duì)象未來(lái)的多種驅(qū)動(dòng)的方案及可能的擾動(dòng)，可得知物理對(duì)象在多種假設(shè)場(chǎng)景下運(yùn)行的性能、缺陷、后果等。措施對(duì)S-4得到的在不同驅(qū)動(dòng)、不同擾動(dòng)下的多種狀態(tài)信息進(jìn)行分析比較，以表征各驅(qū)動(dòng)、擾動(dòng)下的性能、缺陷、后果等。超現(xiàn)實(shí)預(yù)測(cè)(P-5)目標(biāo)考慮備選的控制方案，通過(guò)數(shù)字孿生體的反映情況，可以實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)其下一次收到控制指令后的性能、缺陷、后果。措施對(duì)S-5得到控制方案下的狀態(tài)信息進(jìn)行分析比較，以表示各控制方案執(zhí)行后的性能、缺陷、后果等。(E-4)目標(biāo)基于多種假設(shè)場(chǎng)景下的性能、缺陷、后果，可對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)方案的分析、排序，進(jìn)而抉選出最優(yōu)方案。措施結(jié)合物理對(duì)象的多種可能應(yīng)用場(chǎng)景，基于P-4得到的性能、缺陷、后果對(duì)驅(qū)動(dòng)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從而獲得驅(qū)動(dòng)方案排序。續(xù)表2.3.4.2(E-5)目標(biāo)比較采用多種控制方案的性能、缺陷、后果，對(duì)控制方案進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)、分析、排序，進(jìn)而抉選出最優(yōu)控制方案。措施結(jié)合控制場(chǎng)景，基于P-5得到的性能、缺陷、后果對(duì)控制方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，選擇最優(yōu)控制方案。控制輸出(C-5)目標(biāo)將控制方案轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，以便傳遞給接受信號(hào)的物理空間實(shí)體。措施根據(jù)各可控制部件的不同屬性，將E-5得到的最優(yōu)控制方案轉(zhuǎn)化成與可控制部件進(jìn)行通訊的電信號(hào)、工作指令等，實(shí)時(shí)傳遞給對(duì)應(yīng)系統(tǒng)部件。第3章系統(tǒng)檢驗(yàn)要求第1節(jié)檢驗(yàn)基本要求2（2021）第2節(jié)資料審查3.2.1資料經(jīng)CCS提交CCS資清單 表3.2.1序號(hào)要求1質(zhì)量計(jì)劃2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告3系統(tǒng)規(guī)格書(shū)4系統(tǒng)總布置圖5系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6孿生模型說(shuō)明書(shū)7硬件說(shuō)明書(shū)8感知設(shè)備安裝布置圖9接線圖（含供電）10系統(tǒng)安裝工藝11軟件測(cè)試文檔12系統(tǒng)驗(yàn)收試驗(yàn)大綱13驗(yàn)收試驗(yàn)報(bào)告14操作手冊(cè)15系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè)（含軟件和硬件變更管理的必要程序）①?gòu)墓?yīng)商處采購(gòu)相關(guān)硬件和軟件的程序說(shuō)明；②軟件代碼編寫和驗(yàn)證的程序說(shuō)明；①數(shù)字孿生系統(tǒng)的各層級(jí)具有驗(yàn)證程序；③告知用戶系統(tǒng)修改和安裝的流程。CCS（）/（UPSITCCS共同確認(rèn)。應(yīng)在系統(tǒng)的最終使用環(huán)境下進(jìn)行，應(yīng)驗(yàn)證：第3節(jié)系統(tǒng)硬件持證要求CCSCCSCCS認(rèn)可并取得CCS第4節(jié)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)CCSCCS審批，系統(tǒng)的驗(yàn)收試驗(yàn)需CCS驗(yàn)船師現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證內(nèi)容如下：（。312節(jié)的要求，需CCS第5節(jié)證書(shū)的簽發(fā)（①確認(rèn)系統(tǒng)的功能能力；②確認(rèn)系統(tǒng)中的感知設(shè)備應(yīng)持有相應(yīng)的證書(shū)；③確認(rèn)感知設(shè)備的安裝工藝滿足相應(yīng)的防水、防爆要求；④確認(rèn)數(shù)字孿生系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)正常。證書(shū)有效期一般不超過(guò)5年，申請(qǐng)方應(yīng)在證書(shū)到期日前3個(gè)月內(nèi)提交申請(qǐng)，并通知CCS任何與系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的變更情況。換證檢驗(yàn)除年度檢驗(yàn)項(xiàng)目外，還應(yīng)進(jìn)行如下檢驗(yàn)：CCS未按規(guī)定接受CCS其它經(jīng)過(guò)CCS附錄數(shù)字孿生系統(tǒng)符合證書(shū)（海上設(shè)施）參考樣例中國(guó)船級(jí)社CHINACLASSIFICATIONSOCIETY

Form編號(hào)No. DIGITAL-TWINSYSTEMCOMPLIANCECERTIFICATE本證應(yīng)附:格編號(hào)xxxxxxxxxThisCertificateshallbesupplementedbyaSupplement:Form No. xxxxxxxxx系統(tǒng)稱孿生統(tǒng)NameoftheSystem SYSTEM 系統(tǒng)功能(鏡像/歸因/預(yù)知/優(yōu)選/自主)FunctionoftheSystem（Mirroring/Attributional/Predictive/Optimizational/Autonomous）物理設(shè)施名稱NameoftheInstallation 物理設(shè)施類型海上平臺(tái)oftheInstallation Platform 物理設(shè)施號(hào)InstallationIDNumber 物理設(shè)施位置LocationoftheInstallation 業(yè)主Owner 操作者Operator 茲證明上述系統(tǒng)已經(jīng)由中國(guó)船級(jí)社按照業(yè)主的申請(qǐng)與相關(guān)協(xié)議規(guī)定的范圍進(jìn)行了檢驗(yàn)，滿足下述規(guī)則的有關(guān)要求：THISISTOCERTIFYthattheabove-mentionedsystemhasbeensurveyedbyChinaClassificationSocietyinaccordancewiththescopeprescribedintheapplicationbytheownerandtherelevantagreements,andfoundtobeincompliancewiththerelevantrequirementsofthefollowingRules:《船與上施字生系指南(2022)》 □《GuidelineforDigital-TwinSystemofShipandOffshoreInstallation(2022)》□Others本證有期，在期尚進(jìn)為持證有的度驗(yàn)。ThisCertificateisvaliduntil ,subjecttoannualsurveytomaintainthev