УДК 004.94:628.4.03
DOI: 10.36871/ek.up.p.r.2026.06.05.030

Авторы

Надежда Николаевна Жилина,
Российский государственный гуманитарный университет; Казанский кооперативный институт (филиал) Российского университета кооперации, Москва, Россия
Илгиз Ирекович Нуртдинов,
Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ; Казанский государственный медицинский университет, Казань, Россия
Наталья Васильевна Хвалева,
Казанский кооперативный институт (филиал) Российского университета кооперации, Казань, Россия

Аннотация

Переход к экономике замкнутого цикла в условиях роста урбанизации и повышения нагрузки на полигоны захоронения отходов обусловливает необходимость создания новых подходов к пространственному анализу и моделированию потоков отходов. Крупные городские агломерации испытывают трудности, связанные с нерациональной организацией вывоза мусора, недостаточным уровнем его раздельного сбора и переработки, а также отсутствием точной информации об изменении состава и объёмов образуемого мусора. Существующие статистические методы, основанные на усреднённых показателях, не способны улавливать сезонные изменения, территориальные неравномерности накопления отходов и оперативно адаптировать графики движения спецтехники. Цифровые двойники территорий, представляющие собой комплексные виртуальные модели, воспроизводящие физические объекты агломерации в динамике и объединяющие информацию интернета вещей, геоинформационных систем и спутников, дают инструментарий для имитации различных сценариев обращения с отходами практически в реальном времени. Цель исследования – теоретически обосновать и практически продемонстрировать использование цифровых двойников территорий как инструмента циркулярной экономики для совершенствования управления твердыми бытовыми и строительными отходами в крупных городах, а также увеличения объёма вовлекаемых вторичных ресурсов. Методологическую основу составляет сочетание качественных и количественных методов: сравнительное изучение международного опыта (Сингапур, Амстердам, Барселона) и российских пилотных инициатив (Москва, Казань); проектирование архитектурных уровней цифрового двойника (сенсорного, логистического, аналитического); статистический анализ данных о наполнении контейнеров и движении мусоровозов; расчёт экономической целесообразности внедрения системы. Цифровой двойник территории выступает не статичной моделью, а активным управляющим звеном, обеспечивающим взаимосвязь процессов образования отходов и объектов перерабатывающей инфраструктуры. При этом выявлены препятствия для широкого распространения: значительные затраты на оснащение датчиками, потенциальные угрозы информационной безопасности, отсутствие единых протоколов обмена данными между коммерческими операторами и муниципальными структурами. Предложен поэтапный план развёртывания цифровых двойников для российских агломераций. Начинать предлагается с городов-миллионников и территорий, работающих в режиме экспериментального правового режима. Научная новизна работы состоит в конкретизации архитектурных требований к цифровым двойникам применительно к задачам циркулярной экономики, в отличие от классических решений для «умного города», ориентированных на безопасность и транспорт. Ключевым приоритетом в данном случае выступает балансировка потоков вторичного сырья и снижение его потерь на этапах сбора и транспортировки.

Ключевые слова

цифровой двойник территории, циркулярная экономика, управление твердыми коммунальными отходами, крупная агломерация, рециклинг, интернет вещей, логистическая оптимизация, пространственное моделирование отходов, предиктивная аналитика, умный город, государственная поддержка, инновационная деятельность

Список литературы

  1. АССОЦИАЦИЯ СИБИРСКИХ И ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ ГОРОДОВ. Красноярский край: в регионе активно применяются цифровые технологии для наведения порядка с ТКО [Электронный ресурс] // portal1.asdg. ru. – 2025. – 20 нояб. – Режим доступа: https:// portal1.asdg.ru (дата обращения: 18.05.2026).
  2. Васильева Е. Компоненты Индустрии 4.0: Цифровые двойники // Автоматизация проектирования. № 3. 2019. – С. 22-38.
  3. Лофиченко, А. А. Киберсоциофизические системы и сети цифровых двойников: взгляд на будущие экосистемы цифровых двойников / А. А. Лофиченко // Вестник Луганского государственного университета имени Владимира Даля. – 2025. – № 2(92). – С. 250-256. – EDN SEYPTV.
  4. Минстрой России. Проект Цифровизации городского хозяйства «Умный город». [Электронный ресурс]. Режим доступа: https:// minstroyrf.gov.ru/trades/gorodskaya-sreda/ proekt-tsifrovizatsii-gorodskogo-khozyaystvaumnyy-gorod
  5. Российский экологический оператор. Правительство утвердило изменения в Положение о системе учета ТКО [Электронный ресурс] // РЭО. – 2025. – 7 нояб. – Режим доступа: https://reo.ru (дата обращения: 18.05.2026).
  6. Росатом. Умные города Росатома – цифровая платформа «Умный город». [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rosatom.city
  7. Ступин, Р. С. Цифровая трансформация промышленности на основе цифровых двойников и информационных моделей / Р. С. Ступин // Экономика и управление в машиностроении. – 2025. – № 4. – С. 13-22. – DOI 10.48612/ ecomanmash/2025-0400-1322. – EDN ICTSWN.
  8. Томский государственный университет. В ТГУ создана ИТ-система для отслеживания несанкционированных свалок [Электронный ресурс] // unitomsk.ru. – 2026. – 5 апр. – Режим доступа: https://unitomsk.ru (дата обращения: 18.05.2026).
  9. Умные города: исследование применения ГИС в проектировании и управлении умными городами / О. Н. Колбина, Т. В. Сафонова, А. В. Мокряк [и др.] // Информационные технологии и системы: управление, экономика, транспорт, право. – 2024. – № 3(51). – С. 98- 105. – EDN AXMZQJ.
  10. ФедералПресс. Россия внедряет цифровизацию для контроля мусоровозов [Электронный ресурс] // ФедералПресс. – 2025. – 26 авг. – Режим доступа: https://fedpress.ru (дата обращения: 18.05.2026).
  11. Хафизов, А. М. Общие данные о цифровых двойниках и программных платформах управления цифровыми двойниками / А. М. Хафизов, И. Д. Борщ // Инновационная наука. – 2025. – № 5-2. – С. 78-79. – EDN FGMNUX.
  12. Chitakunie, D. Modern Smart cities and prospects of introducing the concept of a Smart city in the Republic of Kazakhstan / D. Chitakunie, A. I. Yesturliyeva // Yessenov Science Journal. – 2021. – No. S1(39). – P. 193-196. – EDN JFAFXX.
  13. The concept of Smart City is being introduced in the five largest cities of Kazakhstan. site. from December 26, 2017 [Electronic resource]. – Access mode: https: // «www.primeminister.kz