数字孪生城市解决方案 基于数字孪生的新型 智慧城市方案 行业概述/问题与挑战 行 业 背 景 CONTENTS 数字孪生解决方案 方案特点/亮点/优势 智慧城市数字孪生系统 技术路线/核心技术 背景：数字孪生正成为全球信息技术发展的新焦点 加强城市管理数字化平台建设和功能整合； 建设综合性城市管理数据库，发展民生服务智慧应用。 —中央城市工作会议 分级分类推进新型智慧城市建设，打通信息壁垒， 用好信息化手段感知社会态势、畅通沟通渠道、辅助科 学决策。加强信息基础设施建设，强化信息资源深度整 合，打通经济社会发展的信息‘大动脉’。 —网信工作会议 以推行电子政务、建设新型智慧城市等为抓手，以 数据集中和共享为途径，建设全国一体化的国家大 数据中心，推进技术融合、业务融合、数据融合， 实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的 协同管理和服务”。 —中共中央政治局第三十六次集体学习 构建全国信息资源共享体系。 —网信工作会议 加强顶层设计，提高城市基础设施、运行管理、公 共服务和产业发展的信息化水平，分级分类推进新 型智慧城市建设。—《国家信息化发展战略纲要》 新型智慧城市建设行动。… … 2020年，新型智 慧城市建设取得显著成效，形成无处不在的惠民服 务、透明高效的在线政府、融合创新的信息经济、 精准精细的城市治理、安全可靠的运行体系。— 《“十三五”国家信息化规划》 将城市各部门、行业信息的传统物理媒介（纸质 表格等）转变成计算存储的数字系统，从而提高 城市各部门、各行业“个体”的效率。 第一阶段 数字化 会 商 文 件 报 告 行业信息 数字化 没有解决信息互通，各政府部门自行开发的系统 众多，系统间缺乏共同的标准规范，横向整合共 享难以深入进行，政务信息的跨部门共享协作仍 然存在困难，大数据对于科学决策的辅助支持不 够。 信息孤岛问题 把分散的城市各部门、行业的数字化要素、单元和系 统连接起来，形成各部门、行业互联互通的城市信息 流系统，从而提高整体效率。 第二阶段 网络化 工 商 环 保 交 通 医 疗 税 务 数 据 中 心 行业数据关联 化 由于缺乏顶层设计、统一规划，会导致城市智慧与城 市建设脱节、规划相对主观，与周围环境缺乏融合等 弊端；同时，在组织智慧城市建设中存在盲目跟风现 象，把智慧城市建设作为政绩工程和形象工程，贪大 求全。 需求问题 对已有的城市信息流系统进行深入分析，找出其中的瓶 颈或可以优化的环节，用人工智能技术加以解决，提高 自动化和智能化程度。在进行数字城市、智慧城市建设 的时候必须要遵循这样一个规律。 第三阶段 智能化 智慧城市 关联数据 智能化 数据大，而不是大数据，缺乏对应用的支撑。目前，存 在着一个普遍的观点，只要有大量的甚至是海量的数据， 就称为大数据，却忽略了数据对业务的支撑，与业务没 有直接联系，失去了大数据建设的主题。 应用问题 背景-城市信息化建设三阶段与存在的问题 背景-智慧城市建设多源集成的推进逻辑 中国工程院院士、深圳市规划和国土资源委员会巡视员郭仁忠: 智慧基础设施："数字孪生底座" 党的十九大引领中国进入新时 代，“数字中国”成为国家重大战略， 18年两会上，组建了自然资源部和 生态环境部并提出，要发展壮大新 动能，实施大数据发展行动，加强 新一代人工智能研发应用，在多领 域推进“互联网+”。发展智能产业， 拓展智能生活，加快建设数字中国， 更好地服务我国经济社会发展和人 民生活改善。随着全球数字化水平 不断提高、物联网等技术飞速发展， “数字孪生”也更多被认知和引用。 据报道，美国国防部、PTC、西门 子、达索等公司都深度关注并认可 “数字孪生”概念，通用电气、西门 子甚至已着手“数字孪生”布局。 随着5G网络的发展，数字孪生三维数据必将成为10年后城市发展的社会公共基础设施 未来物理世界中的各种事物都将在数字世界中复制,与现实世界实体同步规划\同步建设\同步运行 数字孪生是各行业信息化发展必然趋势 智 慧 水 利 数 字 孪 生 系 统 是 实 现 智 能 管 理 的 前 提 虚拟设计 数字化工程设计 （场景：BIM） 智慧优化 数字仿真 智能化管理应用 （场景：GIS） 虚拟设计 评价分析 原材料 数据/信息设备 厂房 智 能 决 策 实际生产 智能优化 人力 虚拟加工 虚拟装配 产品/设施 数 字 仿 真 智 慧 交通 未来之城 地上实体 地 面 地下实体 室内 室外 管线 轨道 地质 现实 城市 虚拟 城市 城市信 息模型 时空 信息云 目标-智慧城市建设思路-运营机制-建设内容 新型智慧城市 技术融合 数据融合 业务融合 城市治理和公共服务 智慧化 城市空间基础地理信 息数据库 大 数 据 人 工 智 能 多元数据资料信息 城市系统 运行 系统监控 评价 城市综合管 理决策部门 城市管理机制 目的、判断 数据建模 仿真分析 结论和 建议 结果分析 与综合 调整模型和参数 专家专业知 识公众意见 数据聚合—一套表-实时动态的城市状态管理看板 城市仪表盘为决策者提供统一的 实时动态的城市状态管理看板 城市仪表盘 各种城市应用数据 城 管 数 字 孪 生 体 平 安 城 市 数 字 孪 生 体 智 能 交 通 数 字 孪 生 体 。 。 。 表现层 智能分析 灵活展现 数据挖掘 统一指挥调度 智能操控的 “城市大脑” 城市数据资产管理体系 （数据汇聚+开放共享） 汇聚整合 质量监控 有序治理 数据提供 决策依据 智能分析 量化指标 智能操控 反向控制 实时感知 虚实交互 数字孪生载体 数字孪生城市模型 （全域感知+虚实交互） 城市操作系统 （深度学习+运营指挥） 资源要素 深度学习能力 驾驶舱 全 域 全 过 程 的 评 估 计 算 体 系