信通院-数字孪生城市研究报告（2019年）-2019.10-87页_8mb

数字孪生城市研究报告总结

核心内容

数字孪生城市是新型智慧城市建设的重要方向，旨在通过构建与现实城市同步的数字镜像，实现城市治理、服务和管理的智能化升级。本报告从城市发展的概况、总体架构、关键技术、应用场景及未来发展五个方面，对数字孪生城市的建设进行了系统分析。

主要观点

• 数字孪生城市是一种融合多种技术的复杂体系，通过多技术集成和多源数据整合，实现城市物理与数字空间的实时映射和互动。
• 数字孪生城市在技术层面涵盖新型测绘、标识感知、协同计算、全要素表达、模拟仿真等关键领域，这些技术共同支撑数字孪生城市的构建与运行。
• 在平台层面，数字孪生城市包括泛在感知与智能设施管理平台、城市大数据平台、城市信息模型平台、共性技术赋能与应用支撑平台等，这些平台的协同运作是实现数字孪生城市的重要基础。
• 在应用场景上，数字孪生技术已开始在城市规划、交通管理、公共安全、医疗服务、教育管理等领域取得初步成效，推动城市治理和公共服务的智能化发展。
• 未来发展方面，数字孪生城市将推动智慧城市产业链全面升级，重塑城市治理结构和规则，并可能催生新的技术企业和产业格局。

关键信息

一、数字孪生城市发展概况

• 数字孪生城市理念已在国内广泛传播，各地政府和企业纷纷布局。
• 雄安新区作为先行者，已开始建设数字城市规建管智能审批平台。
• 贵阳、南京江北新区、舟山市等城市已开展数字孪生城市试点。
• 企业积极布局数字孪生城市，如泰瑞数创、51VR、超图、阿里巴巴、华为等。
• 资本市场对数字孪生城市关注度提升，相关企业获得大量融资。

二、数字孪生城市总体架构与核心平台

• 数字孪生城市采用“三横两纵”总体架构，包括新型基础设施、智能运行中枢、智慧应用体系三大横向层，以及城市安全防线和标准规范两大纵向层。
• 泛在感知与智能设施管理平台：实现感知设备统一接入、数据汇聚和设备管理。
• 城市大数据平台：整合政务、感知、互联网、企业数据，形成城市知识图谱。
• 城市信息模型平台：作为数字孪生城市的核心，提供三维模型和全要素数据表达。
• 共性技术赋能与应用支撑平台：提供人工智能、区块链、AR/VR等技术支持，推动城市应用开发。

三、数字孪生城市关键技术要素

1. 新型测绘

• 通过倾斜摄影、激光点云、三维建模等技术快速采集地理信息。
• 需求包括高精度、高时效、多源异构数据整合、自动化与软件化。

2. 标识感知

• 实现城市实体的实时“读写”，确保数据安全与设备可信。
• 核心技术包括全域标识、物联感知、设备安全防护等。

3. 协同计算

• 云边协同计算技术实现边缘数据处理和中心云分析。
• 降低对传输网络的要求，提高计算效率与实时性。

4. 全要素表达

• 通过BIM与GIS融合，实现城市全要素结构化建模。
• 结合语义化技术，使城市模型具备可计算、可分析的属性。

5. 模拟仿真

• 利用有限元分析、计算流体力学、多物理场耦合等技术，模拟城市运行状态。
• 仿真技术向智能化、网络化、协同化发展，为城市治理提供科学依据。

四、数字孪生城市典型应用场景

• 城市规划仿真：支持全局最优决策和重点区域动态监测。
• 城市建设管理：实现项目进度可视化和施工模拟。
• 城市常态管理：通过城市画像、人口画像等实现“一盘棋”管理。
• 交通信号仿真：提升道路通行效能和交通管理智能化。
• 应急演练仿真：提高应急预案的实战性和应急响应能力。
• 公共安全防范：提升城市安全水平和治理能力。
• 公共服务升级：提供个性化服务和沉浸式体验。

五、数字孪生城市未来发展展望

• 数字孪生城市将全面激活智慧城市产业链，促进技术集成与创新。
• 将重塑城市治理结构和规则，推动城市管理模式变革。
• 建议加强技术标准、数据融合、平台协同和应用拓展，推动数字孪生城市落地实施。

总结

数字孪生城市作为智慧城市发展的新方向，具有广阔的应用前景和发展潜力。其建设依赖于多技术融合与多平台协同，涵盖测绘、感知、计算、建模与仿真等关键技术。在应用场景上，数字孪生城市正逐步改变城市管理方式，提升公共服务水平。未来，数字孪生城市将推动城市治理结构和产业格局的深刻变革，为智慧城市建设提供新的思路和实施路径。