2019-2020數(shù)字孿生城研究報(bào)告

1、2019-2020數(shù)字李生城市研究報(bào)告2019年10月目錄一、數(shù)字字生城市發(fā)展概況1（一）理念引領(lǐng)，各地紛紛提出建設(shè)數(shù)字孚生城市1（二）產(chǎn)業(yè)響應(yīng)，各類(lèi)企業(yè)搶抓商機(jī)激活I(lǐng)CT產(chǎn)業(yè)鏈2（三）資本助力，數(shù)字孚生城市板塊崛起倍受市場(chǎng)關(guān)注4（四）場(chǎng)景先行，數(shù)字孚生部分應(yīng)用先行先試初顯成效4二、數(shù)字字生城市總體架構(gòu)與核心平臺(tái)8（一）三橫兩縱總體架構(gòu)8（二）泛在感知與智能設(shè)施管理平臺(tái)11（三）城市大數(shù)據(jù)平臺(tái)13（四）城市信息模型平臺(tái)16（五）共性技術(shù)賦能與應(yīng)用支撐平臺(tái)18三、數(shù)字字生城市關(guān)鍵技術(shù)要素21（一）新型測(cè)繪：快速采集地理信息21（二）標(biāo)識(shí)感知：實(shí)時(shí)“讀寫(xiě)”真實(shí)城市27（三）協(xié)同計(jì)算：高效處理海量數(shù)

2、據(jù)33（四）全要素表達(dá)：精準(zhǔn)“描繪”城市前世今生36（五）模擬仿真：在數(shù)字世界推演城市運(yùn)行態(tài)勢(shì)44（六）深度學(xué)習(xí)：推動(dòng)城市自我學(xué)習(xí)智慧成長(zhǎng)48四、數(shù)字字生城市典型應(yīng)用場(chǎng)景53（一）城市規(guī)劃仿真：形成全局最優(yōu)決策53（二）城市建設(shè)管理：項(xiàng)目進(jìn)度可視化管控55（三）城市常態(tài)管理：“一盤(pán)棋”綜合治理59（四）交通信號(hào)仿真：最大化道路通行效能62（五）應(yīng)急演練仿真：應(yīng)急預(yù)案更加貼近實(shí)戰(zhàn)67（六）公共安全防范：讓“雪亮”更“明亮”70（七）公共服務(wù)升級(jí)：感同身受的體驗(yàn)72五、數(shù)字字生城市未來(lái)發(fā)展展望74（一）有望全面激活智慧城市產(chǎn)業(yè)74（二）有望重塑城市治理結(jié)構(gòu)和規(guī)則75（三）數(shù)字孚生城市的推進(jìn)實(shí)施建議

3、76數(shù)字字生城市理念自提出以來(lái)不斷升溫，已成為新型智慧城市建設(shè)的熱點(diǎn)，受到政府和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注和認(rèn)同。當(dāng)前，各地對(duì)數(shù)字字生城市規(guī)劃和建設(shè)的需求非常強(qiáng)烈，但數(shù)字字生城市究竟如何建設(shè)，各方仍是感到非常困惑，技術(shù)方案和實(shí)施路徑亟待規(guī)范和明晰。本報(bào)告通過(guò)對(duì)數(shù)字字生城市所涉及的關(guān)鍵技術(shù)以及技術(shù)之間的集成關(guān)系、所包含的核心平臺(tái)以及平臺(tái)之間的協(xié)同性，以及體現(xiàn)數(shù)字字生特色的典型應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行深入剖析，力圖對(duì)數(shù)字字生城市的建設(shè)方案進(jìn)行通用化提煉抽取，并對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)業(yè)和服務(wù)供給進(jìn)行梳理，從而為各地建設(shè)實(shí)施數(shù)字字生城市提供幫助和引導(dǎo)。從關(guān)鍵技術(shù)看，與傳統(tǒng)智慧城市相比，數(shù)字字生城市技術(shù)要素更復(fù)雜，不僅覆蓋新型測(cè)繪、

4、地理信息、語(yǔ)義建模、模擬仿真、智能控制、深度學(xué)習(xí)、協(xié)同計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)等多技術(shù)門(mén)類(lèi)，而且對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、邊緣計(jì)算等技術(shù)賦予新的要求，多技術(shù)集成創(chuàng)新需求更加旺盛。其中，新型測(cè)繪技術(shù)可快速采集地理信息進(jìn)行城市建模，標(biāo)識(shí)感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)“讀寫(xiě)”真實(shí)物理城市，協(xié)同計(jì)算技術(shù)高效處理城市海量運(yùn)行數(shù)據(jù)，全要素?cái)?shù)字表達(dá)技術(shù)精準(zhǔn)“描繪”城市前世今生，模擬仿真技術(shù)助力在數(shù)字空間刻畫(huà)和推演城市運(yùn)行態(tài)勢(shì)，深度學(xué)習(xí)技術(shù)使得城市具備自我學(xué)習(xí)智慧生長(zhǎng)能力。從核心平臺(tái)看，數(shù)字字生城市在傳統(tǒng)智慧城市建設(shè)所必須的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)、共性技術(shù)賦能與應(yīng)用支撐平臺(tái)基礎(chǔ)上，增加了城市信息模型平臺(tái)，該平臺(tái)不僅具有城市時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)的

5、基本功能，更重要的是成為在數(shù)字空間刻畫(huà)城市細(xì)節(jié)、呈現(xiàn)城市體征、推演未來(lái)趨勢(shì)的綜合信息載體。止匕外，在數(shù)字字生理念加持下，傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)和共性技術(shù)賦能與應(yīng)用支撐平臺(tái)的深度和廣度全面拓展，功能、數(shù)據(jù)量和實(shí)時(shí)性大大增強(qiáng)，如與數(shù)字字生相關(guān)的場(chǎng)景服務(wù)、仿真推演、深度學(xué)習(xí)等能力將著重體現(xiàn)。從應(yīng)用場(chǎng)景看，數(shù)字字生城市的全局視野、精準(zhǔn)映射、模擬仿真、虛實(shí)交互、智能干預(yù)等典型特性正加速推動(dòng)城市治理和各行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展。尤其在城市治理領(lǐng)域，將形成若干全域視角的超級(jí)應(yīng)用，如城市規(guī)劃的空間分析和效果仿真，城市建設(shè)項(xiàng)目的交互設(shè)計(jì)與模擬施工，城市常態(tài)運(yùn)行監(jiān)測(cè)下的城市特征畫(huà)像，依托城市發(fā)展時(shí)空軌跡推演未來(lái)的演進(jìn)趨勢(shì)，洞察城市發(fā)展規(guī)律支撐政府精準(zhǔn)施策，城市交通流量和信號(hào)仿真使道路通行能力最大化，城市應(yīng)急方案的仿真演練使應(yīng)急預(yù)案更貼近實(shí)戰(zhàn)等。在公共服務(wù)領(lǐng)域，數(shù)字字生模擬仿真和三維交互式體驗(yàn)，將重新定義教育、醫(yī)療等服務(wù)內(nèi)涵和服務(wù)手段。同時(shí)，基于個(gè)體在數(shù)字空間的李生體，城市將開(kāi)啟個(gè)性化服務(wù)新時(shí)代。從未來(lái)發(fā)展看，隨著數(shù)字字生城市建設(shè)持續(xù)深入和功能的不斷完善，未來(lái)生活場(chǎng)景將發(fā)生深刻改變，超級(jí)智能時(shí)代即將到來(lái)。同時(shí)，技術(shù)加速集成創(chuàng)新將打破智慧城市現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)格局，