中国信通院与世界经济论坛合作项目 | 《数字孪生城市框架与全球实践（2021年）》报告（中英文）发布（附解读）

时间：2022-04-30

2022年4月21日，数字孪生城市框架与全球实践研讨会线上线下召开。会上，中国信息通信研究院（以下简称“中国信通院”）与世界经济论坛“数字孪生城市”三年合作项目（2021-2023年）首期成果《数字孪生城市框架与全球实践（2021年）》报告（中英文）发布。

多名中外专家对报告给予高度评价。

中国工程院院士邬贺铨表示：“目前中国数字孪生城市还处于初期探索阶段，面临部门协调比较难、技术成熟度不高、平台模型标准化滞后、城市组织架构和管理体制需创新、数据安全与隐私保护要更为关注等问题。希望报告的推出能汇聚并吸引更多研究资源，共同助力数字孪生城市务实、有序推进。”

中国科学院、中国工程院院士李德仁表示：“数字孪生城市是智慧城市建设的新高度。当前，数字孪生技术已经在智慧城市运营大脑、智能电网数字孪生服务、城市交通大脑、公共疫情服务、流域生态环境与灾害智能管理等领域实现落地应用。本报告进一步明确了数字孪生城市的内涵、特征、价值和关键要素，为各地探索数字孪生城市建设提供了有益的参考。”

中国信通院院长余晓晖指出：“当前，数字孪生城市正从概念阶段走向落地阶段。本报告结合数字孪生城市以往的研究成果和全球数字孪生城市实际案例，对世界各地的数字孪生城市典型案例进行了总结，对于城市管理者以及积极拥抱这一技术的企业家和投资者来说，都具有重要的参考价值。数字孪生技术提供了一条切实可行的路径，能够助力打造更加包容、更可持续的城市。”

世界经济论坛城市转型平台全球负责人Jeff Merritt认为：“本次报告是在一个非常关键的时期启动实施的。当前，世界各大城市努力应对社会、政治和经济动荡，竭力满足不断上升的公共服务需求，而新冠疫情凸显了必须利用数字化技术，打造更有韧性、面向未来的城市，报告同时也揭示了数字化给治理和安全带来的更多挑战。”

英国数字化建设中心数字孪生项目负责人、莫特麦克唐纳公司首席技术官Mark Enzer指出：“数字孪生城市的核心愿景在于，能够帮助我们更好地理解复杂的城市系统，进而采取更为有效的干预措施。这恰好能助力我们应对当今时代巨大的系统性挑战，推动未来人类和自然的繁荣发展。”

达索集团全球建筑与城市行业副总裁Simon Huffeteau表示：“经过几年的经验探索和世界各地的几十次项目实践，试行‘智慧城市’的时机已经非常成熟。本次报告发布得非常及时，为制定虚拟孪生战略和计划提供了指导意见和最佳实践。数字孪生城市能够为城市和企业创造一种全新的公共服务，为城市和区域提供了目标明确的发展愿景。”

会上，中国信通院产业与规划研究所总工程师高艳丽解读了《全球数字孪生城市框架与实践（2021年）》报告，报告基于中国信通院多年数字孪生城市研究基础，结合全球数字孪生城市发展态势，进一步总结提炼了数字孪生城市的概念、四大特征和三大愿景，构建了“4+5”数字孪生城市要素框架，分析了当前数字孪生城市面临的挑战，为数字孪生城市建设者和供应商提出了发展建议。

报告核心内容

1、进一步总结数字孪生城市的概念、特征与愿景

报告基于中国信通院多年数字孪生城市研究基础，结合全球数字孪生城市发展态势，进一步提炼形成数字孪生城市的概念——数字孪生城市是通过数字化技术，将城市的物理空间映射到数字空间，通过模拟、监控、诊断、预测和控制，实现城市物理维度和数字维度同步运行、虚实互动的城市发展新形态。

数字孪生城市具备四大技术特征。一是物理城市与数字城市的精准映射；二是数字城市的分析洞察，实现数据驱动的治理；三是数字城市与物理城市的虚实融合，虚拟服务现实；四是数字城市对物理城市的智能干预，在数字城市仿真，在物理城市执行。

数字孪生城市瞄准三大愿景。一是城市生产运行集约高效；二是城市生活空间宜居便捷；三是城市生态环境可持续发展。

2、提出“4+5”数字孪生城市的要素框架

报告认为，数字孪生城市建设主要涵盖9大要素，呈现“4+5”要素框架。基础设施、数据资源、平台能力、应用场景是数字孪生城市的4大内部要素，为数字孪生城市提供内生动力。战略与机制、利益相关方、资金与商业模式、标准与评估、网络安全是数字孪生城市的5大外部要素，为数字孪生城市提供发展环境和外部支撑。

3、分析面临挑战，研提发展建议

报告认为，当前数字孪生城市仍处于探索阶段，面临诸多挑战。一是科学认识与价值认知的挑战，产业和社会缺乏对数字孪生城市客观理性的认识，部分城市过度注重可视化效果却忽略了业务实际需求；二是数据治理与隐私安全的挑战，城市物联感知数据采集有限造成应用深度不足，缺乏相对统一的技术架构和数据融合标准，海量数据汇聚导致数据安全和隐私泄露风险加大；三是支撑资源与商业可持续性挑战，数字孪生城市仍面临复合型人力资源不足、部分行业算法模型资源欠缺、商业模式过渡依赖政府投入等问题。

结合当前挑战，报告从政府和产业两个层面提出了发展建议。

从政府层面来看，一是注重上下协同，政府部门要充分协调自上而下的顶层设计与自下而上的基层需求；二是注重以人为本场景设计，要贴合时代发展需求，如疫情防控、内涝治理、节能降碳等；三是注重数据质量和数据安全，分级分类构建数字孪生城市数据体系，确保数据价值性与个人隐私性的平衡；四是注重复合式人才协同创新，搭建协同创新的多学科多梯次人才队伍。

从产业层面来看，一是降低数字孪生城市场景搭建门槛，吸引更多从业者和利益相关方共筑数字孪生城市；二是企业加强锻造数字孪生领域独特长板，形成组合式创新繁荣生态；三是注重产业实施中标准引领，形成互联互通、互利共赢的标准化伙伴关系；四是积极拓展数字孪生ToB、ToC市场，形成数字孪生城市开放赋能长效运营模式。

报告目录

1.数字孪生城市的概念与价值

1.1.数字孪生城市概念认识逐渐清晰

1.2.数字孪生城市具备四大技术特征

1.3.数字孪生技术为城市带来巨大价值

1.4.数字孪生城市的三大愿景

1.5.数字孪生城市具备广阔发展空间

2.数字孪生城市的关键要素

2.1.数字孪生城市要素架构

2.2.数字孪生城市内部核心要素

2.3.数字孪生城市外部支撑要素

3.数字孪生城市的全球实践

3.1.中国雄安新区：依托BIM管理平台，实现城市全生命周期数字化监管

3.2.中国昆明：打造数字孪生城市交通数据底座，提升交通综合治理水平

3.3.中国深圳妈湾智慧港：打造数字孪生港口平台，实现港口运作和港航管理智能化

3.4.马来西亚乔治城：通过数字孪生城市平台，模拟推演城市新建项目潜在影响

3.5.美国新墨西哥州：基于数字孪生城市平台打造清洁城市，有效降低碳排放量

3.6.法国雷恩市：虚拟雷恩有效助力地铁规划，大幅降低建设成本

3.7.澳大利亚新南威尔士州：开发数字孪生概念验证模型，支撑多利益相关方加入城市规划

4.数字孪生城市的挑战与建议

4.1.数字孪生城市面临的挑战

4.2.对政府推进数字孪生城市的建议

4.3.对产业推进数字孪生城市的建议