数字孪生城市创新应用场景报告（2023）

❑ 导 读

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数字孪生城市提出至今，已从概念、框架走向落地深耕，逐渐演变成为城市变革新动力和城市转型新路径，是智慧城市发展演进的重要方向，并进入国家视野。

全文共计2273字，预计阅读时间8分钟

来源 | 中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会、中国联合网络通信有限公司智能城市研究院

编辑 | 蒲蒲

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为推动数字孪生城市应用场景纵深发展、应用模式不断创新，中国联合网络通信有限公司智能城市研究院牵头，在中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会指导下，联合业内20余家企业单位，编制了《数字孪生城市创新应用场景研究报告（2023）》。

报告分析了数字孪生城市应用场景发展趋势，提炼出应用场景五大特点，构建了应用发展五阶段模型，提出数字孪生城市八大领域创新应用图景，通过对百余个场景开展调查剖析，最终选取53个典型场景进行了研究并给出分析设计，以期对场景应用与行业发展起到借鉴和推动意义。

数字孪生城市应用场景五大特点

突出可视性，隐蔽难题显性化展现。

数字孪生城市具备将实体城市进行时空精准映射和可视化表达的特点，实现对物理城市从宏观到微观，地上下、室内外、历史现状未来的多尺度全时空的精准映射和可视化表达，使得不可见的城市空间、城市发展演变等显性化。

注重实时性，监管难题动态化掌握。

数字孪生城市强调虚拟空间对现实空间的实时性与互动性。在数字孪生城市多尺度精准映射物理世界的基础上，依托数字孪生城市空天地一体化的感知监控能力，实时触达到各级监管对象，构建覆盖毛细级感知神经网络，各类监管对象也如同一个个鲜活的“生命体”，为监管工作注入了可见可用的新鲜“血液”，实现精细化实时监管。

发挥主动性，风险难题可控化管理。

安全风险具有复杂性、隐蔽性和危险性等特点，可防可控可管的挑战巨大、问题明显、需求突出，利用数字孪生精准映射、实时感知、仿真推演等特点，做到来源可溯、去向可追、风险可控。

提高可预见性，决策难题科学化预判。

数字孪生不仅能记录过去、映射现在，还能预测未来。针对“难洞察、难预料”的决策问题，在进行数字孪生分析推演时，会充分考虑和洞察物理城市的运行规律、物理机理、社会事件、行为规则等。

强调闭环性，复杂难题一体化处置。

数字孪生城市底座的建设，实现对现实世界的数字“画像”，将有效促进技术融合、业务融合、数据融合，推动跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同管理和服务。

数字孪生城市应用发展五阶段模型

可视孪生是数字孪生应用的初级阶段，突出三维模型驱动。

以三维可视化表达为重点，包括了实现二三维一体化、全空间要素可视化而进行的三维环境建模、三维结构建模、可视化渲染等。

语义孪生以服务于具体业务运行与管理为重点，突出业务驱动。

通过数字孪生与实际业务的紧密结合，逐渐延伸出覆盖各行业的数字孪生应用，包括模型语义信息挂接、多维时空分析计算、对业务处理规则与处理流程的孪生构建。

互动孪生在对可视化展现和语义信息进行综合集成的基础上，突出数据融合驱动。

以“虚实交互”为核心，以“以虚强实”为目标，进入到孪生世界与物理世界的互动阶段，数字孪生应用概可以接受物理世界的实时信息，更能够反过来实时驱动物理世界。

智能孪生以智能化的仿真模型及分析应用为重点，突出仿真模型驱动。

可通过机理模型、经验模型、混合模型等进行建模与仿真模拟，也可以对行为过程和业务场景进行还原与仿真模拟，还可以结合图像识别等人工智能手段自动识别、诊断与预判各类问题。

自主孪生是数字孪生应用的高级阶段，突出知识驱动。

以构建能够自我学习、自我优化的智能孪生体为目标，智能孪生体根据各种环境变化进行自我调整，最终达到虚实南滨啊、融合共生的状态。

数字孪生城市八大领域应用图景

综合治理领域是数字孪生城市应用场景建设起步较早的领域，聚焦一网统管和基层治理。

应急安全领域始终是城市管理的重点，聚焦安全管理和应急管理。

规划建设领域：聚焦城市规划和智能建造。

交通出行领域：聚焦道路资产和交通优化。

能源低碳领域：聚焦城市双碳、能源能耗和环境保护。

水利流域领域：聚焦水利工程、指挥调度、综合管理。

公共服务领域：聚焦文旅、医疗、教育。

工业制造领域：聚焦网络、汽车制造、生产线以及综合运营管理。

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