2023年中國數(shù)字孿生城市行業(yè)研究報告

來源：艾瑞咨詢時間：2023-01-18 15:08:36 作者：

　　隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快、城鎮(zhèn)化與信息化的廣泛滲透和深度融合，城市治理和運行水平有所提升，但各種城市病仍然存在甚至局部加劇。不是城市信息化建設(shè)失效了，而是過往的技術(shù)方案無法匹配城市日新月異的發(fā)展速度和需要。在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和新型智慧城市建設(shè)的新階段，數(shù)字孿生提供了一種全要素、全天候、全生命周期、實時感知監(jiān)測、交互控制、推演預(yù)測、科學(xué)決策的顛覆性的創(chuàng)新理念，迅速成為了我國以及世界各國、各地區(qū)城市運營管理的抓手。

　　數(shù)字孿生城市從概念提出至今不足十年，期間世界各國雖積極推動建設(shè)，但目前仍處于單場景、部分功能實現(xiàn)的起步探索階段。我國早在2018年雄安新區(qū)規(guī)劃綱要中就提出了數(shù)字孿生城市的概念，而后“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出完善城市信息模型平臺，探索建設(shè)數(shù)字孿生城市，為數(shù)字孿生城市營造了良好的發(fā)展環(huán)境，引導(dǎo)全國各省市加速建設(shè)落地，數(shù)字孿生城市市場機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

數(shù)字孿生城市

　　數(shù)字孿生概念定義

　　數(shù)字孿生這一概念發(fā)源于NASA，廣泛應(yīng)用于工業(yè)，并迅速成為了各地政府城市運營和管理的抓手。隨著數(shù)字孿生技術(shù)完善和行業(yè)滲透，孿生對象從微觀的資本密集型產(chǎn)品/設(shè)備向宏觀的大型復(fù)雜城市空間拓展，數(shù)字孿生城市市場機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

　　數(shù)字孿生城市是指在數(shù)字世界中創(chuàng)建一個同物理實體城市外觀一致、行動一致、思想一致的數(shù)字虛擬城市，實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的監(jiān)測、診斷、回溯、預(yù)測和決策控制，用于實體城市的規(guī)劃、建設(shè)、治理和優(yōu)化等全生命周期管理，提高城市運行效率和市民居住體驗。

　　數(shù)字孿生城市和智慧城市的關(guān)系

　　二十余年來，我國城市信息化發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)字城市、智慧城市到新型智慧城市三個階段，城市信息化也從數(shù)字化向網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展。

　　新型智慧城市總結(jié)了前期建設(shè)中存在的問題（數(shù)據(jù)煙囪等），強(qiáng)調(diào)以人為本，以數(shù)字孿生城市為核心理念，以城市信息模型為新型智慧城市建設(shè)的核心支撐，以智慧空間治理、解決城市病為核心應(yīng)用，賦能新型城鎮(zhèn)化發(fā)展。簡單的說，新型智慧城市包含了數(shù)字孿生城市，數(shù)字孿生城市是新型智慧城市建設(shè)的組成部分和當(dāng)前最優(yōu)解決方案，是數(shù)字城市、智慧城市乃至城市信息化的高級階段，是未來新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的工作重點。

數(shù)字孿生城市如何實現(xiàn)

　　數(shù)字孿生城市的技術(shù)體系總覽

　　數(shù)字孿生城市不是單一技術(shù)，而是以積木式組裝結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、BIM、GIS、人工智能等多項前沿技術(shù)的“巨技術(shù)”，其技術(shù)復(fù)雜性和建設(shè)難度不言而喻，但與此同時具有一定的歷史積累和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。目前前端傳感器設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈相對完善，穩(wěn)定高速的通信隨著5G普及有望實現(xiàn)，在技術(shù)進(jìn)步及利好政策驅(qū)動下云服務(wù)的應(yīng)用逐漸深入，數(shù)字孿生城市亟需解決的技術(shù)難點主要聚焦在數(shù)據(jù)管理、信息模型和仿真分析三個環(huán)節(jié)，本章后續(xù)頁面將針對其中的重點內(nèi)容展開分析。多技術(shù)融合，自下而上、由實入虛再入實，形成了支撐數(shù)字孿生城市技術(shù)理念的、運行機(jī)制閉環(huán)的技術(shù)堆棧。

數(shù)字孿生城市政策現(xiàn)狀

　　住建部重點推進(jìn)CIM平臺建設(shè)，十四五規(guī)劃引發(fā)政策高峰期

　　“行業(yè)+”政策頻頻出臺推進(jìn)應(yīng)用發(fā)展，地方政策上行下效

數(shù)字孿生城市標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀

　　我國標(biāo)準(zhǔn)化工作已正式起步，國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)學(xué)研用單位協(xié)同開展標(biāo)準(zhǔn)體系研究工作

　　構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系，重點研制、動態(tài)完善，系統(tǒng)解決標(biāo)準(zhǔn)缺失問題

　　2021年3月，全國信標(biāo)委智慧城市工作組成立了城市數(shù)字孿生專題組，負(fù)責(zé)城市數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)體系和關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究，推動標(biāo)準(zhǔn)試驗驗證與應(yīng)用示范工作。目前已完成國內(nèi)城市數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)第1部分：技術(shù)參考架構(gòu)的預(yù)研究工作，進(jìn)入國家標(biāo)準(zhǔn)申報流程。城市數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖由“01總體”“02數(shù)據(jù)”“03技術(shù)與平臺”“04安全”“05運維/運營”“06應(yīng)用”六部分標(biāo)準(zhǔn)分體系組成，參考單一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，技術(shù)與平臺標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度相對靠前，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度相對滯后。