2022-04-25-世界经济论坛,中国信通院-数字孪生城市_52页_26mb

数字孪生城市：框架与全球实践总结

核心内容

数字孪生城市是通过数字化虚拟构建，将物理城市映射到数字空间，实现城市规划、建设、管理、服务的智能化和高效化。该技术具备四大特征：精准映射、分析洞察、虚实交互、智能干预。其愿景包括城市生产运行更加集约高效、城市生活空间宜居便捷、城市生态环境可持续发展。数字孪生城市具备广阔的发展空间，预计到2030年将为城市规划、建设、运营节省2800亿美元。

主要观点

• 数字孪生城市是城市可持续发展的新理念，通过虚实融合、软件定义、智能反馈等手段，提升城市治理能力。
• 数字孪生技术是第四次工业革命的重要组成部分，有助于实现城市运行的全要素数字化和虚拟化。
• 数字孪生城市需要基础设施、数据资源、平台能力、应用场景等内部要素，以及战略与机制、利益相关方、资金与商业模式、标准与评估、网络安全等外部支撑要素。
• 全球范围内已有多个城市开展数字孪生城市实践，包括中国雄安新区、新加坡、法国雷恩市等，显示出数字孪生技术在不同领域的广泛应用。

关键信息

数字孪生城市的四大技术特征

1. 精准映射：通过物联网、GIS、BIM等技术，实现物理城市与数字城市的精准同步。
2. 分析洞察：基于大数据和人工智能，对城市运行状态进行分析，帮助城市管理者制定科学决策。
3. 虚实融合：实现物理城市与数字城市之间的实时互动，提升城市治理效率。
4. 智能干预：通过数字孪生平台对城市运行进行干预，提升城市运行的安全性和效率。

数字孪生城市的三大愿景

1. 城市生产运行更加集约高效：提升资源利用率，优化城市运营。
2. 城市生活空间宜居便捷：提升市民生活质量，推动公共服务数字化。
3. 城市生态环境可持续发展：助力碳中和，改善城市生态环境。

数字孪生城市的关键要素

• 内部要素：基础设施、数据资源、平台能力、应用场景
• 外部要素：战略与机制、利益相关方、资金与商业模式、标准与评估、网络安全

全球实践案例

• 中国雄安新区：依托BIM管理平台，实现城市全生命周期数字化监管。
• 中国昆明：打造数字孪生交通数据底座，提升交通综合治理水平。
• 中国深圳妈湾智慧港：实现港口运作和港航管理智能化。
• 马来西亚乔治城：通过数字孪生平台模拟推演城市新建项目潜在影响。
• 美国新墨西哥州：基于数字孪生平台打造清洁城市，降低碳排放。
• 法国雷恩市：利用数字孪生技术优化地铁规划建设，降低成本。
• 澳大利亚新南威尔士州：开发数字孪生概念验证模型，支撑多利益相关方参与城市规划。

挑战与建议

面临的挑战

1. 科学认识与价值认知不足：数字孪生城市尚未形成统一的理论体系和实践标准。
2. 数据治理与隐私安全问题：数据采集不全、数据治理不规范、隐私保护机制缺失。
3. 支撑资源与商业可持续性不足：缺乏复合型人才、行业模型和统一的数据资源体系。
4. 商业模式依赖政府投入：社会资本和企业力量参与度较低，亟需创新商业模式。

对政府的建议

1. 注重上下协同，激发创新：制定因地制宜、因需施策的数字孪生城市战略，推动政企合作。
2. 注重以人为本，场景设计：以市民需求为出发点，构建跨行业、跨部门的数字孪生应用场景。
3. 注重数据质量和数据安全：建立分级分类数据体系，制定数据安全和隐私保护策略。
4. 注重复合式人才协同创新：搭建跨学科、跨领域的协同创新平台，吸引多方参与共建共享。

未来展望

数字孪生城市的发展需要政府、企业、公众等多利益相关方的共同参与，推动其成为城市治理和发展的核心工具。未来应进一步深化对数字孪生技术的认知，完善数据治理体系，构建统一的标准和评估体系，推动其商业化发展，实现城市更可持续、更智能、更宜居。