數(shù)字孿生城市創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景報(bào)告（2023）

　　為推動(dòng)數(shù)字孿生城市應(yīng)用場(chǎng)景縱深發(fā)展、應(yīng)用模式不斷創(chuàng)新，中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司智能城市研究院牽頭，在中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用工作委員會(huì)指導(dǎo)下，聯(lián)合業(yè)內(nèi)20余家企業(yè)單位，編制了《數(shù)字孿生城市創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景研究報(bào)告(2023)》。

　　報(bào)告分析了數(shù)字孿生城市應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)展趨勢(shì)，提煉出應(yīng)用場(chǎng)景五大特點(diǎn)，構(gòu)建了應(yīng)用發(fā)展五階段模型，提出數(shù)字孿生城市八大領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用圖景，通過對(duì)百余個(gè)場(chǎng)景開展調(diào)查剖析，最終選取53個(gè)典型場(chǎng)景進(jìn)行了研究并給出分析設(shè)計(jì)，以期對(duì)場(chǎng)景應(yīng)用與行業(yè)發(fā)展起到借鑒和推動(dòng)意義。

　　數(shù)字孿生城市應(yīng)用場(chǎng)景五大特點(diǎn)

　　突出可視性，隱蔽難題顯性化展現(xiàn)。

　　數(shù)字孿生城市具備將尸體城市進(jìn)行時(shí)空精準(zhǔn)映射和可視化表達(dá)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理城市從宏觀到微觀，地上下、室內(nèi)外、歷史現(xiàn)狀未來的多尺度全時(shí)空的精準(zhǔn)映射和可視化表達(dá)，使得不可見的城市空間、城市發(fā)展演變等顯性化。

　　注重實(shí)時(shí)性，監(jiān)管難題動(dòng)態(tài)化掌握。

　　數(shù)字孿生城市強(qiáng)調(diào)虛擬空間對(duì)現(xiàn)實(shí)空間的實(shí)時(shí)性與互動(dòng)性。在數(shù)字孿生城市多尺度精準(zhǔn)映射物理世界的基礎(chǔ)上，依托數(shù)字孿生城市空天地一體化的感知監(jiān)控能力，實(shí)時(shí)觸達(dá)到各級(jí)監(jiān)管對(duì)象，構(gòu)建覆蓋毛細(xì)級(jí)感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，各類監(jiān)管對(duì)象也如同一個(gè)個(gè)鮮活的“生命體”，為監(jiān)管工作注入了可見可用的新鮮“血液”，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化實(shí)時(shí)監(jiān)管。

　　發(fā)揮主動(dòng)性，風(fēng)險(xiǎn)難題可控化管理。

　　安全風(fēng)險(xiǎn)具有復(fù)雜性、隱蔽性和危險(xiǎn)性等特點(diǎn)，可防可控可管的挑戰(zhàn)巨大、問題明顯、需求突出，利用數(shù)字孿生精準(zhǔn)映射、實(shí)時(shí)感知、仿真推演等特點(diǎn)，做到來源可溯、去向可追、風(fēng)險(xiǎn)可控。

　　提高可預(yù)見性，決策難題科學(xué)化預(yù)判。

　　數(shù)字孿生不僅能記錄過去、映射現(xiàn)在，還能預(yù)測(cè)未來。針對(duì)“難洞察、難預(yù)料”的決策問題，在進(jìn)行數(shù)字孿生分析推演時(shí)，會(huì)充分考慮和洞察物理城市的運(yùn)行規(guī)律、物理機(jī)理、社會(huì)事件、行為規(guī)則等。

　　強(qiáng)調(diào)閉環(huán)性，復(fù)雜難題一體化處置。

　　數(shù)字孿生城市底座的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字“畫像”，將有效促進(jìn)技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、數(shù)據(jù)融合，推動(dòng)跨層級(jí)、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務(wù)的協(xié)同管理和服務(wù)。

　　數(shù)字孿生城市應(yīng)用發(fā)展五階段模型

　　可視孿生是數(shù)字孿生應(yīng)用的初級(jí)階段，突出三維模型驅(qū)動(dòng)。

　　以三維可視化表達(dá)為重點(diǎn)，包括了實(shí)現(xiàn)二三維一體化、全空間要素可視化而進(jìn)行的三維環(huán)境建模、三維結(jié)構(gòu)建模、可視化渲染等。

　　語義孿生以服務(wù)于具體業(yè)務(wù)運(yùn)行與管理為重點(diǎn)，突出業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)。

　　通過數(shù)字孿生與實(shí)際業(yè)務(wù)的緊密結(jié)合，逐漸延伸出覆蓋各行業(yè)的數(shù)字孿生應(yīng)用，包括模型語義信息掛接、多維時(shí)空分析計(jì)算、對(duì)業(yè)務(wù)處理規(guī)則與處理流程的孿生構(gòu)建。

　　互動(dòng)孿生在對(duì)可視化展現(xiàn)和語義信息進(jìn)行綜合集成的基礎(chǔ)上，突出數(shù)據(jù)融合驅(qū)動(dòng)。

　　以“虛實(shí)交互”為核心，以“以虛強(qiáng)實(shí)”為目標(biāo)，進(jìn)入到孿生世界與物理世界的互動(dòng)階段，數(shù)字孿生應(yīng)用概可以接受物理世界的實(shí)時(shí)信息，更能夠反過來實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)物理世界。

　　智能孿生以智能化的仿真模型及分析應(yīng)用為重點(diǎn)，突出仿真模型驅(qū)動(dòng)。

　　可通過機(jī)理模型、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⒒旌夏Ｐ偷冗M(jìn)行建模與仿真模擬，也可以對(duì)行為過程和業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行還原與仿真模擬，還可以結(jié)合圖像識(shí)別等人工智能手段自動(dòng)識(shí)別、診斷與預(yù)判各類問題。

　　自主孿生是數(shù)字孿生應(yīng)用的高級(jí)階段，突出知識(shí)驅(qū)動(dòng)。

　　以構(gòu)建能夠自我學(xué)習(xí)、自我優(yōu)化的智能孿生體為目標(biāo)，智能孿生體根據(jù)各種環(huán)境變化進(jìn)行自我調(diào)整，最終達(dá)到虛實(shí)南濱啊、融合共生的狀態(tài)。

　　數(shù)字孿生城市八大領(lǐng)域應(yīng)用圖景

　　►綜合治理領(lǐng)域是數(shù)字孿生城市應(yīng)用場(chǎng)景建設(shè)起步較早的領(lǐng)域，聚焦一網(wǎng)統(tǒng)管和基層治理。

　　►應(yīng)急安全領(lǐng)域始終是城市管理的重點(diǎn)，聚焦安全管理和應(yīng)急管理。

　　►規(guī)劃建設(shè)領(lǐng)域：聚焦城市規(guī)劃和智能建造。

　　►交通出行領(lǐng)域：聚焦道路資產(chǎn)和交通優(yōu)化。

　　►能源低碳領(lǐng)域：聚焦城市雙碳、能源能耗和環(huán)境保護(hù)。

　　►水利流域領(lǐng)域：聚焦水利工程、指揮調(diào)度、綜合管理。

　　►公共服務(wù)領(lǐng)域：聚焦文旅、醫(yī)療、教育。

　　►工業(yè)制造領(lǐng)域：聚焦網(wǎng)絡(luò)、汽車制造、生產(chǎn)線以及綜合運(yùn)營管理。