數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)發(fā)展基本情況

數(shù)字孿生技術(shù)行業(yè)發(fā)展基本情況民航行業(yè)發(fā)展趨勢（一）民航發(fā)展趨勢民航局發(fā)布的《十四五民用航空發(fā)展規(guī)劃》，民用機場數(shù)量要從2020年的580個增長至2025年的770個；從旅客運輸量看，預(yù)計將從2020年的4．2億增長到2025年的9．3億，累計增長超過一倍以上，年均增長率將達17．2%。（二）民航智慧化發(fā)展趨勢環(huán)境生態(tài)綠色和諧，充分體現(xiàn)新時代高質(zhì)量發(fā)展要求的機場。其中要以智慧為引領(lǐng)，通過智慧化手段加快推動平安、綠色、人文目標的實現(xiàn)，由鞏固硬實力逐步轉(zhuǎn)向提升軟實力。智慧機場建設(shè)在四型機場中處于引領(lǐng)地位，是民航業(yè)近一段時期以及未來的重點發(fā)展方向，也是機場發(fā)展的必然趨勢。智慧機場主要運用地理信息、三維建模、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，全面覆蓋機場空側(cè)、航站樓、陸側(cè)區(qū)域，高度集成信息感知、傳輸、處理各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對建筑、航班、車輛、旅客精細化、協(xié)同化、可視化、智能化的運行與管理，建立功能更加完善、更加安全高效的機場。智慧機場除了為機場管理方提供及時、準確、有效的信息服務(wù)以外，也能為為空中交通管制、機場駐場單位、機場客戶等第三方提供服務(wù)。自2017年加快推進民航基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)并正式提出智慧機場概念以來，我國機場新建、擴建持續(xù)增速，信息化需求明顯提升。隨著民用航空進入十四五規(guī)劃時期，將全面開啟智慧民航新征程。堅持數(shù)字化、智能化、智慧化發(fā)展路徑，統(tǒng)籌存量和增量、傳統(tǒng)和新型基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)，瞄準重點領(lǐng)域，發(fā)揮新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的杠桿撬動和輻射放大作用。改變煙囪式的系統(tǒng)建設(shè)思想和項目推進方式，圍繞去中心化和中臺戰(zhàn)略，運用新一代面向服務(wù)的分布式架構(gòu)理念，強化航空運輸系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計，推動行業(yè)主體間數(shù)據(jù)的互聯(lián)和對接。強化數(shù)據(jù)共享和功能復(fù)用，建立優(yōu)勢互補、暢通共享、自主可控的開放型智慧民航生態(tài)體系。根據(jù)2022年1月中國民用航空局下發(fā)的《關(guān)于印發(fā)智慧民航建設(shè)路線圖的通知》（民航發(fā)〔2022〕1號），2025年，主要機場完成全要素數(shù)字化，開展機場數(shù)字孿生技術(shù)研究和試驗，完成飛行區(qū)感知設(shè)備智能互聯(lián)，加強多源信息融合，提升智能決策能力，實現(xiàn)場面風險辨識和預(yù)警；推進樞紐機場流程再造，實現(xiàn)多主體一體化運行。2030年，提升支線機場數(shù)字化水平和能力；樞紐機場構(gòu)建數(shù)字孿生環(huán)境，實現(xiàn)機場全要素態(tài)勢精準監(jiān)控與預(yù)測，基本實現(xiàn)航空器、車輛、場道、設(shè)施的智能協(xié)同；2035年，機－車－場道－設(shè)施智能協(xié)同技術(shù)在樞紐機場推廣應(yīng)用，構(gòu)建更高水平的多元主體協(xié)同運行和應(yīng)急響應(yīng)機制。數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)字孿生行業(yè)的上游行業(yè)主要是芯片、傳感器、監(jiān)控設(shè)備等行業(yè)。上游行業(yè)市場呈完全競爭狀態(tài)，產(chǎn)品價格會隨市場變化產(chǎn)生一定的波動。數(shù)字孿生行業(yè)的下游行業(yè)包括航空航天、電力、船舶、城市管理、農(nóng)業(yè)、建筑、制造、石油天然氣、健康醫(yī)療、環(huán)境保護等行業(yè)。下游行業(yè)規(guī)模龐大，潛在需求較大。在國內(nèi)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的帶動下，中國的數(shù)字孿生行業(yè)面臨著前所未有的發(fā)展機遇。數(shù)字孿生行業(yè)競爭格局數(shù)字孿生行業(yè)尚處于起步階段，由于數(shù)字孿生的構(gòu)建和應(yīng)用需要軟件定義的工具和平臺提供支持，相關(guān)企業(yè)多側(cè)重于某一或某些特定維度，當前還缺乏考慮數(shù)字孿生綜合功能需求的一體化綜合平臺。經(jīng)過多年發(fā)展，工業(yè)、工程、城市場景等不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)互動層工具的邊界逐漸消失，以傳統(tǒng)GIS平臺軟件和基于開源渲染引擎二次開發(fā)的產(chǎn)品開始向數(shù)字孿生平臺轉(zhuǎn)型。在國內(nèi)GIS軟件市場展開競爭的企業(yè)分為三種類型：一是國際GIS軟件巨頭，主要代表是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI），它們定位于GIS基礎(chǔ)平臺軟件市場；二是具有自主創(chuàng)新能力和自主知識產(chǎn)權(quán)的國內(nèi)優(yōu)秀GIS基礎(chǔ)平臺軟件開發(fā)企業(yè)，如超圖軟件、泰瑞數(shù)創(chuàng)、武漢中地、武大吉奧等；三是GIS應(yīng)用軟件的開發(fā)企業(yè)，通常基于GIS基礎(chǔ)平臺軟件供應(yīng)商的產(chǎn)品，提供下游細分行業(yè)的GIS應(yīng)用系統(tǒng)及相關(guān)服務(wù)。數(shù)字孿生建筑數(shù)字孿生建筑是將數(shù)字孿生使能技術(shù)應(yīng)用于建筑科技的新技術(shù)，簡單說就是利用物理建筑模型，使用各種傳感器全方位獲取數(shù)據(jù)的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，以反映相對應(yīng)的實體建筑的全生命周期過程。數(shù)字孿生建筑具有四大特點：精準映射、虛實交互、軟件定義、智能干預(yù)。數(shù)字孿生建筑通過各層面的傳感器布設(shè)，實現(xiàn)對建筑的全面數(shù)字化建模，以及對建筑運行狀態(tài)的充分感知、動態(tài)監(jiān)測，形成虛擬建筑在信息維度上對實體建筑的精準信息表達和映射。未來數(shù)字孿生建筑中，在建筑實體空間可觀察各類痕跡，在建筑虛擬空間可搜索各類信息，建筑規(guī)劃、建設(shè)以及民眾的各類活動，不僅在實體空間，而且在虛擬空間得到極大擴充，虛實融合、虛實協(xié)同將定義建筑未來發(fā)展新模式。數(shù)字孿生建筑針對物理建筑建立相對應(yīng)的虛擬模型，并以軟件的方式模擬建筑人、事、物在真實環(huán)境下的行為，通過云端和邊緣計算，軟性指引和操控建筑的電熱能源調(diào)度等。通過在數(shù)字孿生建筑上規(guī)劃設(shè)計、模擬仿真等，將建筑可能產(chǎn)生的不良影響、矛盾沖突、潛在危險進行智能預(yù)警，并提供合理可行的對策建議，以未來視角智能干預(yù)建筑原有發(fā)展軌跡和運行，進而指引和優(yōu)化實體建筑的規(guī)劃、管理，改善服務(wù)。數(shù)字孿生建筑典型應(yīng)用場景有規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)實施、運營維護。數(shù)字孿生的意義數(shù)字孿生的概念逐步擴展到了模擬仿真、虛擬裝配和3D打印這些領(lǐng)域，2014年以后，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的工業(yè)產(chǎn)品、工業(yè)設(shè)備具備了智能的特征，而數(shù)字孿生也逐步擴展到了包括制造和服務(wù)在內(nèi)的完整的產(chǎn)品