2017 年“数字孪生城市”概念被首次提出,2021 年我国“十四五”规划纲要明确“探索建设数字孪生城市”,2023 年《数字中国建设整体布局规划》再次提出“全面提升数字中国建设的整体性、系统性、协同性”以及“探索建设数字孪生城市”等要求。数字孪生城市建设已进入快车道,成为实现城市治理现代化、培育新兴产业集群、促进数据要素价值化的重要抓手。经过五六年探索,数字孪生城市相关技术、应用、产业、标准、机制等不断发展完善。深圳、上海、苏州等发达地区率先启动城市级数字孪生底座的整体性建设。全国多地加快数字孪生应用场景创新实践,数字孪生相关产业成为新增长极。

业界对数字孪生城市的价值认知发生转变,纷纷入局推进建设。中国信息通信研究院已连续 5 年发布数字孪生城市白皮书,先后阐述了数字孪生城市的概念框架、技术平台架构、核心能力要素、标准与应用、实施路径等内容。近年来,实践发现数字孪生城市在全要素表达、决策仿真、以虚预实等方面的价值仍未显现,中国信息通信研究院联合业内企业,充分借鉴既有科研成果和实践经验,提出城市数字孪生体、对象语义化和场景语义化模型、数字孪生新引擎等数字孪生城市建设的新路径新方法,以期突破多元异构数据难融合、技术互操作有壁垒、场景价值难显现等发展瓶颈,推动数字孪生城市真正落地。

今年白皮书共分为六章,第一章从政产学研用多视角系统分析数字孪生城市总体态势;第二至第五章从数据资源、能力平台、应用场景、制度保障等维度,阐述城市数字孪生体、数字孪生底座平台、业务场景建模等研究进展、推进思路与演进方向;第六章面向未来展望了数字孪生城市发展趋势。内容可总结为以下三个点: 一是数字孪生城市呈现良好发展态势。全球政策从战略框架向系统性落地推进,市场规模呈现平稳增长,学术科研持续活跃,数据重构、技术引擎开放融合发展趋势明显,标准化工作加速推进,产业界“组团式”共创合作生态,各地区高度重视城市数字孪生底座建设。

二是数据、平台、应用、制度四大核心要素加快重构与创新发展。数据资源方面,以城市对象建模为核心,建立全面反映城市对象状态的“数字孪生体”,关联挂接与其相关的各类属性,同时将属性标签化,为数据资产化、业务仿真推演等奠定基础。能力平台方面,将对象建模和场景建模形成的标签转化为能力组件,依托城市已建功能性平台,融合打造能力集成、生态开放的一体化数字孪生底座平台将成为地方政府未来建设选择。应用场景方面,以“业务仿真建模”理论为依据,以流程和规则解构复杂场景,同时将流程和规则标签化,释放数字孪生体、能力平台价值,最终推动业务流程优化与再造。体制保障方面,地方政府的认知发生转变,正形成总体性设计、生态化建设、场景需求牵引的发展思路。

三是 AI 大模型、复杂系统研究、高阶数字孪生将为数字孪生城市发展带来新未来。在 AI 大模型加持、复杂系统的运行规则被全面数字化、人文属性增强等条件下,数字孪生城市自主性、智能化、自适应将极大增强,逐渐达到机器智能和人的智慧高度协同发展状态。

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