本文來自中國信息通信研究院、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會和中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會。
黨的二十大報告明確提出“把我國制度優(yōu)勢更好轉(zhuǎn)化為國家治理效能”“打造宜居、韌性、智慧城市”等要求。數(shù)字孿生城市既能發(fā)揮多技術(shù)集成創(chuàng)新優(yōu)勢，又能凸顯我國整體智治制度優(yōu)勢，成為城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要方向。今年來，在政產(chǎn)學(xué)研用共同推進下，數(shù)字孿生城市建設(shè)逐步滲透到城市全要素表達、業(yè)務(wù)預(yù)警預(yù)測、場景仿真推演、態(tài)勢感知與智能決策等多個環(huán)節(jié)，影響深遠，城市規(guī)建管、水利、工業(yè)領(lǐng)域進展較快，能源、交通、應(yīng)急、文旅、環(huán)保等領(lǐng)域加快步伐。
近日，中國信息通信研究院（以下簡稱“中國信通院”）聯(lián)合中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會發(fā)布《數(shù)字孿生城市白皮書（2022年）》。這是中國信通院聯(lián)合業(yè)界伙伴連續(xù)第5年發(fā)布數(shù)字孿生城市綜合研究成果。
白皮書全面總結(jié)了2022年數(shù)字孿生城市最新發(fā)展態(tài)勢，系統(tǒng)性分析了“城市數(shù)字孿生體”和“數(shù)字孿生新引擎”建設(shè)思路，并提出了數(shù)字孿生城市實施路徑，最后，展望了數(shù)字孿生城市建設(shè)與發(fā)展趨勢。
白皮書核心觀點
1.數(shù)字孿生城市已進入發(fā)展深水期。在政產(chǎn)學(xué)研用合力推進下，2022年數(shù)字孿生城市呈現(xiàn)出技術(shù)體系逐漸“清晰”、城市轉(zhuǎn)型進入“孿生驅(qū)動”新階段、政策全面“有力”支持、企業(yè)供給能力持續(xù)“深化”、產(chǎn)業(yè)服務(wù)全面“擴展”、技術(shù)產(chǎn)品加快“融合”、應(yīng)用門檻逐步“降低”、學(xué)術(shù)研究較為“活躍”、行業(yè)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)“發(fā)力”等發(fā)展態(tài)勢。同時，數(shù)字孿生城市前期探索也浮現(xiàn)出應(yīng)用淺化、場景與能力單一化同質(zhì)化、技術(shù)與業(yè)務(wù)脫節(jié)、體系化不足、可持續(xù)運營乏力等一些瓶頸問題。
2.數(shù)字孿生技術(shù)體系構(gòu)成逐漸趨于穩(wěn)定。數(shù)字孿生技術(shù)起于模型仿真，并經(jīng)過常年迭代演進，不斷融入IOT、GIS、BIM、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，已發(fā)展到模型、位置、感知、AI、仿真與交互等多技術(shù)融合新階段，數(shù)字孿生技術(shù)基本上是由標(biāo)識感知、GIS與新型測繪、孿生建模、可視化渲染、仿真推演、交互控制等核心技術(shù)集成而來，具有全技術(shù)融合特征，且業(yè)界認為技術(shù)體系逐漸趨于穩(wěn)定。
數(shù)字孿生技術(shù)集成發(fā)展歷程
3.數(shù)字孿生城市總體架構(gòu)進入新一輪更新周期。隨著新型智慧城市建設(shè)由“數(shù)據(jù)驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“數(shù)字孿生體驅(qū)動”，圍繞實體對象、實體關(guān)系和業(yè)務(wù)規(guī)則的數(shù)字孿生將成為建設(shè)焦點。在城市現(xiàn)有CIM平臺、實景三維平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺（及視頻平臺）、大數(shù)據(jù)平臺等城市級共性平臺的基礎(chǔ)上，通過有機融合集成，打造城市級數(shù)字孿生底座平臺將成為總體架構(gòu)新一輪迭代更新的重要選擇。
城市數(shù)字孿生底座平臺與城市大腦、現(xiàn)有系統(tǒng)的關(guān)系
4.“數(shù)字孿生體”“數(shù)字孿生新引擎”將成各地數(shù)字孿生城市建設(shè)必經(jīng)之路。數(shù)字孿生體是現(xiàn)實世界事物的對象化鏡像表達，全面融合幾何、時空、標(biāo)識、狀態(tài)、能力等多元多維數(shù)據(jù)，有助于推動語義化擴展、數(shù)據(jù)自由編織、孿生體對象管理，進而實現(xiàn)數(shù)字孿生城市的軟件定義和數(shù)字資產(chǎn)流通。“數(shù)字孿生新引擎”打破現(xiàn)有傳統(tǒng)基礎(chǔ)引擎組件的以來，針對“數(shù)字孿生體”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點，開展組件能力重構(gòu)、改造、升級，支撐高價值數(shù)字量孿生應(yīng)用落地。
數(shù)字孿生體數(shù)據(jù)融合思路
5.數(shù)字孿生城市將成為數(shù)據(jù)運營、產(chǎn)業(yè)變革、應(yīng)用創(chuàng)新的重要推動力。短期看，“多源”孿生體數(shù)據(jù)深度融合，“多能”數(shù)字孿生引擎出現(xiàn)，以及“多跨”應(yīng)用場景將加速推進。長期看，數(shù)字孿生體有望突破數(shù)字資產(chǎn)運營難題，數(shù)據(jù)格式重構(gòu)帶動傳統(tǒng)技術(shù)引擎能力升級和產(chǎn)業(yè)變革，以及數(shù)字孿生新引擎將全面激發(fā)城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新活力，城市“數(shù)字孿生體”與城市級“數(shù)字孿生底座平臺”將賦能帶動千行百業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
