数字孪生城市白皮书（2023年）-中国信通院_59页_3mb

数字孪生城市白皮书（2023年）总结

数字孪生城市是城市治理现代化、新兴产业培育及数据价值挖掘的重要抓手。自2017年概念提出后，我国“十四五”规划纲要将其纳入重点任务，2023年《数字中国建设整体布局规划》进一步强调其系统性、协同性。经过五年多发展，数字孪生技术、应用、产业、标准等已形成较完善体系，多地启动城市级数字孪生底座建设，探索实践加速。

一、发展态势

1. 全球政策推动：英国、欧盟、日本、美国等主要经济体加速数字孪生系统性落地，如英国发布2035年交通数字孪生愿景，欧盟推进“数字孪生地球”项目。我国政策覆盖范围更广，涉及水利、交通、能源等多领域，并形成“规建管运服”一体化建设思路。
2. 市场规模增长：2023年国内数字孪生相关招投标项目超493项，项目金额达140亿元。水利水务类项目增长显著，CIM项目占比下降，数字孪生项目因技术深度提升成为新热点。
3. 技术与科研突破：数字孪生体构建实现数据融合，推动全要素数字化。技术引擎（GIS、BIM、USD、CityGML等）向多引擎融合演进，AI大模型与数字孪生结合成为新趋势。全球学术研究活跃，中国发文量占全球25%，聚焦复杂系统、AI智能化等方向。

二、核心要素重构

1. 数据资源重组：以对象建模为核心，构建“数字孪生体”关联实体属性，实现数据资产化。通过统一格式（如CityGML、USD）提升互操作性，并探索数据编织技术以支持跨域集成。
2. 能力平台整合：已建平台（物联感知、CIM、数据资源等）加速融合，形成一体化数字底座。地方探索四种模式：规建模式（以自然资源和规划部门为主）、大数据模式（跨部门数据汇聚）、新城新区模式（同步规划与建设）、市区统分模式（市级统一能力+区级特色应用），解决数据分散和系统壁垒问题。
3. 应用场景深化：从“可视”向“可算、可用、可控”转变，覆盖交通、水利、能源等多领域。如交通领域通过仿真推演实现动态管控，水利领域聚焦“四预”（预测、预警、预演、预案）系统，能源领域推动数字孪生电网等模型。
4. 制度保障完善：政府认知转向系统性设计，建立统分结合、多方协同机制。通过“数据局+多部门”模式统筹需求，“平台公司+产业共同体”推动技术标准化。同时，完善数据合规运营、场景化应用和可持续发展机制。

三、未来发展方向

1. AI赋能与复杂系统建模：AI大模型将增强数字孪生体的自适应能力，推动城市向自主化、智能化演进。通过算法与数字孪生体联动，实现“智能代理社会”与虚实共生。
2. 复杂系统数字孪生：需通过复杂性科学方法，将城市运行规则进行语义化、数字化表达，解决多系统协同难题。例如，构建跨尺度、多学科的城市模型以支撑决策。
3. 社会属性融入：数字孪生城市将整合人文、社会等维度的复杂变量，形成“数字市民身份”概念，实现机器智能与人类智慧协同发展。未来城市将具备自动生长、自行决策能力，成为智慧生态系统。

四、挑战与建议

当前仍存在数据融合不足、技术壁垒、场景价值未充分发挥等问题。需加强标准制定（如统一数字孪生体格式）、平台开放生态建设及跨部门协同机制，推动数字孪生从“能看”向“能用”转变，实现全要素、全流程、全生命周期管理。

总体来看，数字孪生城市建设正从技术试点转向系统化落地，成为驱动城市治理与产业变革的核心力量。