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デジタルツイン · 2026-10-16 · 7分
デジタルツインの成熟度レベル：ライブ事例で見る5つの段階
記述的、情報的、予測的、包括的、自律的。多くの成熟度モデルが採用している5つのレベルです。各レベルを実際に開けるオープンな事例で示し、事例がそのレベルに届かない場合はそう明記しています。プロジェクトに本当に必要なレベルの見極め方もあわせて解説します。
IFC Viewer Onlineで表示したカタルーニャ広場のデジタルツイン。ガイドツアーが開いており、IFCモデル上のライブデータが何を意味するかを説明している
デジタルツインとは何かと尋ねると、「3Dモデル」から「建物を自動で運用するシステム」まで、さまざまな答えが返ってきます。それを整理するのが成熟度レベルです。ツインが何をするのかを段階ごとに示すので、プロジェクトは必要な段階を、ベンダーは提供できる段階を明確に言えるようになります。
最も広く使われている段階モデルはVerdantixによる5つのレベルで、Autodeskもこれを採用しています[tandem]。以下では、各レベルを実際に開けるモデルで示します。ここでの事例がそのレベルに届かない場合は、取り繕わずにはっきりそう書きます。
この記事のポイント
- 記述的：アセットのモデルを実際の場所に配置したもの。情報的：そこにライブデータを重ねたもの。予測的：そのデータからの予測。包括的：What-ifシナリオ。自律的：自ら行動する。
- ここで紹介するオープンな事例が到達しているのはレベル1、2、4です。実際の都市に置いたモデル、その上のライブのオープンデータ、そして日照と浸水のシミュレーションです。
- 予測（レベル3）も行動（レベル5）もしていません。そう明言することも、この段階モデルを誠実に使うことの一部です。
- 選ぶべきは最も高いレベルではなく、判断に必要なレベルです。段階が1つ上がるごとに、データ、連携、維持の手間がかかります。
5つのレベルと、それぞれを示す事例。事例がないレベルは、はっきり「実例なし」としています。
レベル1：記述的
アセットを実際にある場所に配置した、常に最新で編集できるモデルです。実務では、現実世界での位置と周辺環境を持つBIMモデルを指します。たとえば、バルセロナの地形の上に周囲の街並みとともに置かれた、カタルーニャ広場の8つのIFCモデルです。多くのプロジェクトが引き渡しの時点で持っているのがこの段階で、BIMとデジタルツインの違いでいうステップ2にあたります。
レベル2：情報的
同じモデルに、センサー、フィード、メーターといった運用データを重ねたものです。バルセロナの広場はBicingのフィードでドック支柱を、ヘルシンキのターミナルはバスのライブ位置で乗り場を、東京の出入口は路線の運行状況でサインを色分けしています。ツインが「今何が起きているか」に答え始めるのはこのレベルからで、都市デジタルツインとはで紹介しているライブ事例も、このレベルを中心に作られています。
レベル3：予測的
蓄積したデータから引き出す知見と予測です。20分後に自転車がなくなるドック、来月故障するポンプ、といったものです。ここでの事例は計測値を記録してトレンドとして描画しますが、予測はしません。予測には、履歴、アセットの挙動のモデル、そしてそれを検証する人が必要で、公開デモにはそのどれもありません。
レベル4：包括的
モデル上で実行するWhat-ifシナリオです。12月の午後6時にこの広場はどうなるか、1時間に40mmの豪雨ではどうなるか、といったものです。ここではそのうち2つがブラウザー上で動きます。日照・日影の検討と、IFCモデル上の降雨浸水シミュレーションです。シナリオにツインがライブである必要はありません。必要なのは、モデルが正しいことです。
レベル5：自律的
自ら学習し、行動するツインです。自転車の再配置、信号の制御パターンの変更、ポンプの切り替えなどを行います。ここでの事例はどれも、意図的にこれを行いません。現実世界に働きかけるには、認証、監査証跡、安全上の制限、そして自動化された判断の1つひとつに責任を持つ人が必要です。誰でも開けるページが何かを切り替えるべきではありません。
プロジェクトに必要なレベルは？
| 問いが…なら | 必要なレベル | 必要なもの |
|---|
| どこに何があり、それは何か？ | レベル1 | 整ったジオリファレンス済みのモデルと、そのアセットデータ |
| 今どんな状態か？ | レベル2 | フィードまたはセンサー、モデルへのバインディング、鮮度のルール |
| いつ対応が必要になるか？ | レベル3 | 記録された履歴、挙動モデル、検証 |
| もし…なら、どうなるか？ | レベル4 | モデル上で動くシミュレーションと、その限界の明示 |
| 私たちに代わって動けるか？ | レベル5 | 制御インターフェース、安全上の制限、責任の所在 |
レベルは競争ではありません。アセットを探してその状態を確認したい施設管理チームならレベル2で十分ですし、計画チームならライブデータがまったくなくてもレベル4で十分です。レベルを上げる価値があるのは、判断がそれに左右される場合です。
デジタルツインの成熟度レベル：ライブ事例で見る5つの段階