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虛實(shí)相生中國(guó)數(shù)字孿生城市行業(yè)研究報(bào)告隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快、城鎮(zhèn)化與信息化的廣泛滲透和深度融合,城市治理和運(yùn)行水平有所提升,但各種城市病仍然存在甚至局部加劇。不是城市信息化建設(shè)失效了,而是過往的技術(shù)方案無法匹配城市日新月異的發(fā)展速度和需要。在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和新型智慧城市建設(shè)的新階段,數(shù)字孿生提供了一種全要素、全天候、全
生命周期、實(shí)時(shí)感知監(jiān)測(cè)、交互控制、推演預(yù)測(cè)、科學(xué)決策的顛覆性的創(chuàng)新理念,迅速成為了我國(guó)以及世界各國(guó)、各地區(qū)城市運(yùn)營(yíng)管理的抓手。數(shù)字孿生城市從概念提出至今不足十年,期間世界各國(guó)雖積極推動(dòng)建設(shè),但目前仍處于單場(chǎng)景、部分功能實(shí)現(xiàn)的起步探索階段。我國(guó)早在2018年雄安新區(qū)規(guī)劃綱要中就提出了數(shù)字孿生城市的概念,而后“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出完善城市信息模型平臺(tái),探索建設(shè)數(shù)字孿生城市,為數(shù)字孿生城市營(yíng)造了良好的發(fā)展環(huán)境,引導(dǎo)全國(guó)各省市加速建設(shè)落地,數(shù)字孿生城市市場(chǎng)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。得益于和行業(yè)專家、企業(yè)的多方交流,艾瑞咨詢撰寫了《中國(guó)數(shù)字孿生城市行業(yè)研究報(bào)告》,
內(nèi)容包括數(shù)字孿生城市的定義內(nèi)涵、技術(shù)體系、市場(chǎng)環(huán)境、建設(shè)進(jìn)
展等理論內(nèi)容和市場(chǎng)現(xiàn)狀分析,針對(duì)高價(jià)值應(yīng)用場(chǎng)景展開研究,最后對(duì)阻礙行業(yè)發(fā)展的難點(diǎn)卡點(diǎn)進(jìn)行思考與呼吁。希望同行業(yè)多方分享和探討我們對(duì)數(shù)字孿生城
市的認(rèn)知和理解,共同推進(jìn)數(shù)字孿生城市行業(yè)的發(fā)展。寫在前面概念定義:數(shù)字孿生城市是指在數(shù)字世界中創(chuàng)建一個(gè)同物理實(shí)體城市外觀一致、行動(dòng)一致、思想一致的數(shù)字虛擬城市,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的監(jiān)測(cè)、診斷、回溯、預(yù)測(cè)和決策控制,用于實(shí)體城市的規(guī)劃、建設(shè)、治理和優(yōu)化等全生命周期管理,提高城市運(yùn)行效率和市民居住體驗(yàn)技術(shù)體系:數(shù)字孿生城市不是單一技術(shù),而是以積木式組裝結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、
BIM、GIS、人工智能等多項(xiàng)前沿技術(shù)的“
巨技術(shù)”
,其難點(diǎn)主要聚焦在數(shù)據(jù)管理、信息模型和仿真分析三個(gè)環(huán)節(jié),數(shù)據(jù)接入環(huán)節(jié)亟需政府層面統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),模型層面需要脫離形式主義,關(guān)注語義建模,仿真層面需要多領(lǐng)域建立模型庫,提升算法的商業(yè)化落地能力發(fā)展現(xiàn)狀
:?市場(chǎng)環(huán)境:多方施策與標(biāo)準(zhǔn)制定雙管齊下,市場(chǎng)環(huán)境整體積極向好發(fā)展?產(chǎn)業(yè)格局:產(chǎn)業(yè)鏈處于整合發(fā)展初期,玩家巨頭化特征顯著,市場(chǎng)格局未定?市場(chǎng)規(guī)模:2022年中國(guó)數(shù)字孿生城市市場(chǎng)規(guī)模為51億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)50%,城市信息模型基礎(chǔ)
平臺(tái)和場(chǎng)景化應(yīng)用同步落地應(yīng)用場(chǎng)景:綜合技術(shù)匹配度、規(guī)?;瘽摿褪袌?chǎng)規(guī)模三個(gè)維度評(píng)價(jià)數(shù)字孿生城市場(chǎng)景化應(yīng)用價(jià)值,城市交通、地下管廊和產(chǎn)業(yè)園區(qū)是三大價(jià)值場(chǎng)景,其中全景路口結(jié)合自動(dòng)駕駛有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化落地;地下管廊和數(shù)字孿生技術(shù)具有先天的適配性,中長(zhǎng)期具有發(fā)展?jié)摿?;?shù)字孿生助力產(chǎn)業(yè)園區(qū)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、加速產(chǎn)城融合思考與呼吁:亟需推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、商業(yè)模式創(chuàng)新和市民應(yīng)用開發(fā)等方面的工作進(jìn)程
3摘要來源:公開資料,自主研究及繪制。思考與呼吁
4定義內(nèi)涵與技術(shù)體系
1行業(yè)現(xiàn)狀2應(yīng)用場(chǎng)景34拉齊共識(shí)什么是數(shù)字孿生城市?5國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略新加坡,VirtualSingapore2015年三維動(dòng)態(tài)城市模型和協(xié)作平臺(tái),用于城市規(guī)劃、部門協(xié)調(diào)、公共服務(wù)等中國(guó),“十四五”規(guī)劃2020年&2021年在全國(guó)各級(jí)城市全面推進(jìn)數(shù)字孿生建設(shè),探索建設(shè)數(shù)字孿生城市英國(guó),國(guó)家級(jí)數(shù)字孿生體2020年發(fā)布《英國(guó)國(guó)家數(shù)字孿生體原則》
,指導(dǎo)國(guó)家數(shù)字孿生發(fā)展建設(shè),設(shè)定國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)歐盟,目的地地球倡議2022年建立一個(gè)全面和高精度的數(shù)學(xué)孿生地球,監(jiān)測(cè)和模擬氣候發(fā)展、
人類活動(dòng)和極端事件等現(xiàn)處于行業(yè)應(yīng)用探索期,數(shù)字孿生城市具有規(guī)模應(yīng)用潛力數(shù)字孿生這一概念發(fā)源于NASA,廣泛應(yīng)用于工業(yè),并迅速成為了各地政府城市運(yùn)營(yíng)和管理的抓手。隨著數(shù)字孿生技術(shù)完善和行業(yè)滲透,孿生對(duì)象從微觀的資本密集型產(chǎn)品/設(shè)備向宏觀的大型復(fù)雜城市空間拓展,數(shù)字孿生城市市場(chǎng)機(jī)遇與挑戰(zhàn)概念定義:數(shù)字孿生AFRL,機(jī)身數(shù)字孿生(ADT)2009&2011年發(fā)起ADT項(xiàng)目并做出“DigitalTwin”這一表述。機(jī)身生命周期健康管理,致力于提升運(yùn)維效率和使用壽命。于2011年發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)NASA,數(shù)字孿生2010在技術(shù)路線圖TechnologyArea11中首次提出“DigitalTwin”這一概念并作出定義概念萌芽:物理孿生NASA,阿波羅計(jì)劃1960s構(gòu)建多個(gè)地面半物理模擬器
,用于宇航員和任
務(wù)控制人員的操作培訓(xùn)和故障處理理論支撐:鏡像模型MichaelGrieves,密歇根大學(xué)2002年發(fā)表“PLM”概念設(shè)想,并先后提
出“鏡像空間模型”、“信息鏡像
模型”概念,對(duì)數(shù)字孿生的基本框
架做出了清晰的表達(dá)和高度的歸納n
CAD/CAE系列軟
件等預(yù)先技術(shù)為
工業(yè)+數(shù)字孿生奠
定了技術(shù)基礎(chǔ)n
工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造
戰(zhàn)略提供了創(chuàng)新
發(fā)展的機(jī)遇民用落地GE、西門子、達(dá)索
等2015年工業(yè)軟件巨頭陸續(xù)發(fā)
布數(shù)字孿生產(chǎn)品及解
決方案覆蓋電力、能
源、制造業(yè)、
汽車等
細(xì)分行業(yè)數(shù)字孿生的前世今生:發(fā)展歷程與應(yīng)用領(lǐng)域
探索起源于:航天航空領(lǐng)域率先商用于:工業(yè)擴(kuò)展應(yīng)用于:城市“數(shù)字孿生”從何而來注釋:1、PLM,ProductLifecycleManagement,產(chǎn)品生命周期管理;2、AFRL,AirForceResearchLaboratory,美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室。來源:公開資料,自主研究及繪制。并存。6數(shù)字孿生概念在城市空間的應(yīng)用,服務(wù)于城市全生命周期無論是數(shù)字孿生還是數(shù)字孿生城市,其定義都在專家、學(xué)者和相關(guān)從業(yè)人員的研究與實(shí)踐中不斷的優(yōu)化調(diào)整。相較于數(shù)字孿生,數(shù)字孿生城市圈定了“城市”這一地理空間范圍,內(nèi)涵定義脫離了抽象理念,扎根于“智慧城市”這一優(yōu)渥土壤,數(shù)字孿生城市的原理、功能、預(yù)期用途和受益方也更為清晰明朗。通過融合、提煉現(xiàn)有報(bào)告內(nèi)容成果,解構(gòu)數(shù)字孿生城市的內(nèi)涵特征,艾瑞認(rèn)為數(shù)字孿生城市是指在數(shù)字世界中創(chuàng)建一個(gè)同物理實(shí)體城市外觀一致、行動(dòng)一致、思想一致的數(shù)字虛擬城市,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的監(jiān)測(cè)、診斷、回溯、預(yù)測(cè)和決策控制,用于實(shí)體城市的規(guī)劃、建設(shè)、治理和優(yōu)化等全生命周期城市數(shù)字孿生是利用數(shù)字孿生技術(shù),以數(shù)字化方式創(chuàng)建城市物理實(shí)體的虛擬映射
,借助歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、空間
數(shù)據(jù)以及算法模型等
,仿真、預(yù)測(cè)、交互、控制城市物理實(shí)體全生命周期過程的技術(shù)手段
,可以實(shí)現(xiàn)城市物理空間和社會(huì)空間中物理實(shí)體對(duì)象以及關(guān)系、活動(dòng)等在數(shù)字空間的多維映射和連接來源:公開資料,自主研究及繪制。數(shù)字孿生城市基于數(shù)字化標(biāo)識(shí)、自動(dòng)化感知、
網(wǎng)絡(luò)化連接、普惠化計(jì)算、智能化控制、平臺(tái)化服務(wù)的信息技術(shù)
體系和城市信息空間模型,在數(shù)字空間再造一個(gè)與物理城市匹配對(duì)應(yīng)的數(shù)字城市,全息模擬、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、實(shí)時(shí)
診斷、精準(zhǔn)預(yù)測(cè)城市物理實(shí)體在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的狀態(tài),推動(dòng)城市全要素?cái)?shù)字化和虛擬化、全狀態(tài)實(shí)時(shí)化和可視化、城市運(yùn)行管理協(xié)同化智能化,實(shí)現(xiàn)物理城市與數(shù)字城市協(xié)同交互、平行運(yùn)轉(zhuǎn)智慧城市的數(shù)字孿生是一個(gè)智能的、
支持物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的、數(shù)據(jù)豐富的城市虛擬平臺(tái),可用于復(fù)制和模擬變化發(fā)生在真實(shí)城市中,以提高城市的復(fù)原力、可持續(xù)性和宜居性全國(guó)信標(biāo)委智慧城市標(biāo)準(zhǔn)工作組,
《城市數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)化白皮書》數(shù)字孿生城市是“數(shù)字孿生”概念在智慧城市建設(shè)中的新應(yīng)用
模式——即在數(shù)字空間中重建一個(gè)復(fù)雜的、
巨大的系統(tǒng),與現(xiàn)
實(shí)世界進(jìn)行映射和交互,實(shí)現(xiàn)城市物理維度和數(shù)字維度之間的
交互如何理解“數(shù)字孿生城市”佐治亞理工學(xué)院,
《Smartcitydigitaltwins》
世界經(jīng)濟(jì)論壇&信通院,
《數(shù)字孿生城市:框架和全球?qū)嵺`》中國(guó)信通院,
《數(shù)字孿生城市研究報(bào)告(2018)》管理,提高城市運(yùn)行效率和市民居住體驗(yàn)。數(shù)字孿生城市的定義梳理7二十余年來,我國(guó)城市信息化發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)字城市、智慧城市到新型智慧城市三個(gè)階段,城市信息化也從數(shù)字化向網(wǎng)絡(luò)化、
智能化發(fā)展。新型智慧城市總結(jié)了前期建設(shè)中存在的問題(數(shù)據(jù)煙囪等),強(qiáng)調(diào)以人為本,以數(shù)字孿生城市為核心理念,
以城市信息模型為新型智慧城市建設(shè)的核心支撐,以智慧空間治理、解決城市病為核心應(yīng)用,賦能新型城鎮(zhèn)化發(fā)展。簡(jiǎn)單的說,新型智慧城市包含了數(shù)字孿生城市,數(shù)字孿生城市是新型智慧城市建設(shè)的組成部分和當(dāng)前最優(yōu)解決方案,是數(shù)字城
市、智慧城市乃至城市信息化的高級(jí)階段
,是未來新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的工作重點(diǎn)。城市信息化發(fā)展階段數(shù)字孿生城市和智慧城市的關(guān)系智慧城市的新高度,新型智慧城市建設(shè)的最佳助力n
核心支撐:城市信息模型n
核心理念:新型數(shù)字孿生n
核心應(yīng)用:智慧空間治理以人為本深度融合智能服務(wù)智能感知資源共享激勵(lì)創(chuàng)新全面互聯(lián)協(xié)同運(yùn)作……城市信息化第三階段新型智慧城市
2015城市信息化第一階段數(shù)字城市1998城市信息化第二階段智慧城市
2012-單純將城市各部門、各行業(yè)信息的傳統(tǒng)物理媒介(紙質(zhì)文件資料等)轉(zhuǎn)變成可計(jì)算存儲(chǔ)的數(shù)字系統(tǒng)-零散的、單向的、靜態(tài)的電子副本-借由數(shù)字孿生技術(shù),實(shí)現(xiàn)全量信息的匯聚和管理,城市全生命周期的科學(xué)管理-全面的、雙向的、實(shí)時(shí)的復(fù)雜巨系統(tǒng)-通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理城市的全面感知,以解決各方面的智能化決策支撐問題-局部的、雙向的、動(dòng)態(tài)的智能系統(tǒng)來源:公開資料,自主研究及繪制。8加深理解數(shù)字孿生城市如何實(shí)現(xiàn)?9數(shù)字孿生城市不是單一技術(shù),而是以積木式組裝結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、
BIM、GIS、人工智能等多項(xiàng)前沿技術(shù)的“巨技術(shù)”,其技術(shù)復(fù)雜性和建設(shè)難度不言而喻,但與此同時(shí)具有一定的歷史積累和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。目前前端傳感器設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈相
對(duì)完善,穩(wěn)定高速的通信隨著5G普及有望實(shí)現(xiàn),在技術(shù)進(jìn)步及利好政策驅(qū)動(dòng)下云服務(wù)的應(yīng)用逐漸深入,數(shù)字孿生城市亟需解決的技術(shù)難點(diǎn)主要聚焦在數(shù)據(jù)管理、信息模型和仿真分析三個(gè)環(huán)節(jié),本章后續(xù)頁面將針對(duì)其中的重點(diǎn)內(nèi)容展開分析。
多技術(shù)融合,自下而上、由實(shí)入虛再入實(shí),形成了支撐數(shù)字孿生城市技術(shù)理念的、運(yùn)行機(jī)制閉環(huán)的技術(shù)堆棧。數(shù)字孿生城市的技術(shù)體系總覽具有多學(xué)科交叉會(huì)聚、多技術(shù)跨界融合的典型特征★仿真分析城市交通仿真|排水防澇仿真|城市宜居環(huán)境仿真|能耗仿真|消防仿真|風(fēng)環(huán)境仿真|
……物聯(lián)采集傳感器|RFID|視頻監(jiān)控|智能化設(shè)備|LBS與高精度定位★數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與接入|數(shù)據(jù)融合與治理|數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算|數(shù)據(jù)挖掘與分析|數(shù)據(jù)安全與開放數(shù)據(jù)通信WiFi|Zigbee|藍(lán)牙|4G|5G|NBIoT渲染場(chǎng)景建模應(yīng)用層仿真層模型層數(shù)據(jù)層連接層感知層數(shù)字孿生城市的技術(shù)堆?!渌鞘胁考碓矗汗_資料,自主研究及繪制低代碼引擎WebGLUE/Unity存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算BIM3DGIS語義模型園區(qū)社區(qū)城區(qū)交通地下管廊安全應(yīng)急環(huán)保水務(wù)空間規(guī)劃車人道路建筑環(huán)境事件★城市信息模型CIMIT
基礎(chǔ)
設(shè)施★關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)場(chǎng)景應(yīng)用物理對(duì)象10廣泛布設(shè)的傳感器設(shè)備和全面連接的智能化設(shè)備是數(shù)字孿生城市建設(shè)的基礎(chǔ)和前提條件,也是孿生城市動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)養(yǎng)分的來源。設(shè)備的接入、通信、控制和聯(lián)動(dòng)是物聯(lián)網(wǎng)的基本功,但在孿生全面感知需求下,百分之百的存量/新增設(shè)備與平臺(tái)雙向通信使得建設(shè)難度大幅提升。面對(duì)多源異構(gòu)通信協(xié)議,廠商物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)主要通過設(shè)備直連、網(wǎng)關(guān)接入和云云對(duì)接三種方式建立高并發(fā)、穩(wěn)定、可靠、安全的設(shè)備通信,以求消除海量終端通信協(xié)議的差異、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但網(wǎng)關(guān)接入設(shè)備類型受限、
設(shè)備接口不標(biāo)準(zhǔn)/被占用/無法新增等難題仍存在,依靠平臺(tái)側(cè)軟件集成的方式解決問題不可避免的造成了項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度的延后和成本高筑,國(guó)家/行業(yè)層面亟需出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在下一輪設(shè)備更新周期中實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的統(tǒng)一。數(shù)字孿生城市設(shè)備接入方案關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)重點(diǎn)解析|數(shù)據(jù)層物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)設(shè)備接入能力是孿生城市建設(shè)的基礎(chǔ)2
網(wǎng)關(guān)接入適用于局域網(wǎng)設(shè)備或
出于網(wǎng)絡(luò)安全考慮不
能直接接入互聯(lián)網(wǎng)的
設(shè)備,工業(yè)和樓宇自
動(dòng)化領(lǐng)域的行標(biāo)設(shè)備
接入為典型應(yīng)用。此
外,LoRa設(shè)備需經(jīng)由LoRa網(wǎng)關(guān)接入。本地設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層
數(shù)據(jù)接入
設(shè)備端SDK泛化連接設(shè)備安全認(rèn)證動(dòng)態(tài)注冊(cè)一機(jī)一密一型一密
數(shù)據(jù)預(yù)處理
數(shù)據(jù)清洗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)融合……1
設(shè)備直連用于具備蜂窩模組、
WiFi模組及有線網(wǎng)卡的直連設(shè)備,如物聯(lián)
網(wǎng)電表(3G/4G)等IP設(shè)備3
云云對(duì)接已接入第三方平臺(tái)的
設(shè)備和數(shù)據(jù)已上傳本
地IT系統(tǒng)的設(shè)備網(wǎng)關(guān)/邊緣設(shè)備協(xié)議轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全
11云云對(duì)接自定義協(xié)議來源:公開資料,自主研究及繪制。第三方異構(gòu)平臺(tái)/內(nèi)部系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,直連上云,雙向交互串口、網(wǎng)口
專用接口ZigbeeMQTTBACnetHTTP(S)OPCBLERS485ModbusAMQPCoAP高質(zhì)量
可用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議
代理交互自定義協(xié)議時(shí)空基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源調(diào)查數(shù)據(jù)規(guī)劃管理數(shù)據(jù)工程建設(shè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)公共專題數(shù)據(jù)物聯(lián)感知數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容-
行政區(qū)-
測(cè)繪遙感數(shù)據(jù)-
三維模型-國(guó)土調(diào)查-
地質(zhì)調(diào)查-
耕地資源
-
水資源-
房屋建筑普查-
市政設(shè)施普查-
重要控制線-國(guó)土空間規(guī)劃-
專項(xiàng)規(guī)劃-已有相關(guān)規(guī)劃-
立項(xiàng)用地規(guī)劃許
可數(shù)據(jù)-
建筑工程規(guī)劃許
可數(shù)據(jù)-
施工許可數(shù)據(jù)-
竣工驗(yàn)收數(shù)據(jù)-
社會(huì)數(shù)據(jù)-
法人數(shù)據(jù)-
人口數(shù)據(jù)-
興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)-
地址數(shù)據(jù)-
宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)-
建筑檢測(cè)數(shù)據(jù)-
市政設(shè)施檢測(cè)數(shù)據(jù)-
氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)-
交通監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)-
生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)-
城市安防數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型矢量/柵格/影像/信
息模型矢量/文檔矢量/信息模型矢量/結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)/
文檔/信息模型矢量/結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)
/非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)更新頻次1-6個(gè)月,不超過
一年實(shí)時(shí)調(diào)用,無更新頻次概念根據(jù)數(shù)據(jù)采集頻率實(shí)時(shí)
自動(dòng)更新,毫秒~小時(shí)靜態(tài)動(dòng)態(tài)靜態(tài)動(dòng)態(tài)宏觀微觀宏觀中觀微觀數(shù)據(jù)來源測(cè)繪采集相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)一般直接接入、實(shí)時(shí)查詢調(diào)用,用于訓(xùn)練的數(shù)據(jù)需拷貝至本地端側(cè)設(shè)備采集接入城市是自然與社會(huì)深度耦合的復(fù)雜系統(tǒng),包含了自然資源和人造實(shí)體的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)要素,要素的數(shù)字化、集約化管理形成
了城市時(shí)空大數(shù)據(jù)資產(chǎn)。下表中,時(shí)空基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和相關(guān)業(yè)務(wù)專題數(shù)據(jù)支撐著真實(shí)、精準(zhǔn)的城市信息模型構(gòu)建,物聯(lián)感知數(shù)據(jù)沿分布式算力網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)革新,從“臟數(shù)據(jù)”經(jīng)清洗、加工、標(biāo)簽化逐步蛻變?yōu)閷n}數(shù)據(jù)以供上層BI分析調(diào)用。
低質(zhì)的
輸入必然導(dǎo)致低質(zhì)的輸出(GIGO),時(shí)空大數(shù)據(jù)的高效管理對(duì)孿生系統(tǒng)的價(jià)值釋放至關(guān)重要,是使能北向應(yīng)用的數(shù)字底座。此外,海量、多維、實(shí)時(shí)、
非結(jié)構(gòu)化的時(shí)空數(shù)據(jù)累積將對(duì)未來城市IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出新要求。GarbageIn,GarbageOut,時(shí)空數(shù)據(jù)的高效管理至關(guān)重要關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)重點(diǎn)解析|數(shù)據(jù)層數(shù)字孿生城市時(shí)空數(shù)據(jù)的構(gòu)成與特點(diǎn)來源:公開資料,自主研究及繪制。12物聯(lián)數(shù)據(jù)高質(zhì)量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型可視化交互具有必要性,服務(wù)于機(jī)器學(xué)習(xí)是建模的根本目的提到信息建模,有人將其與可視化大屏劃上等號(hào),這無疑是管中窺豹,關(guān)注了數(shù)字孿生的表象與形式,忽視了其本質(zhì)與內(nèi)涵。數(shù)字孿生城市信息模型(簡(jiǎn)稱CIM)由實(shí)景三維模型和語義模型共同構(gòu)成。空間幾何建模是對(duì)物理世界三維立體結(jié)構(gòu)和外觀的數(shù)字表達(dá),是服務(wù)于人類瀏覽和理解的人機(jī)交互界面,更注重模型的精度、還原度和準(zhǔn)確性。語義模型是在三維
模型基礎(chǔ)上對(duì)物理世界的深度理解,提煉信息、總結(jié)規(guī)律、構(gòu)建時(shí)空知識(shí)圖譜,滿足AI算法開發(fā)和信息檢索。
實(shí)景三維模型是CIM的空間基底
,語義模型是CIM建設(shè)的根本目的,服務(wù)于高階的機(jī)器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練。幾何建模在攝影測(cè)繪和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域已有長(zhǎng)期的技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累,技術(shù)難點(diǎn)在于高精度模型的成本控制;語義建模技術(shù)尚不成熟,有待關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)重點(diǎn)解析|模型層時(shí)空知識(shí)圖譜在地理信息知識(shí)圖譜的基礎(chǔ)上引入時(shí)間屬性,動(dòng)態(tài)的描述時(shí)空構(gòu)成關(guān)系和層級(jí)關(guān)系(語義關(guān)系)
,構(gòu)建語義網(wǎng)絡(luò)行業(yè)實(shí)力玩家探索定義。
城市信息模型構(gòu)建的流程1
幾何建模:服務(wù)于人眼規(guī)劃設(shè)計(jì)圖
13物模型對(duì)設(shè)備功能的抽象化語義表達(dá)語義模型幾何語義分割與提取獲取實(shí)體對(duì)象的幾何形態(tài)、類業(yè)務(wù)/行業(yè)應(yīng)用仿真算法訓(xùn)練激光點(diǎn)云……Three.JSWebGL衛(wèi)星遙感UE4街景“做場(chǎng)景”根據(jù)場(chǎng)景規(guī)模、精度和現(xiàn)勢(shì)性選擇語義建模:服務(wù)于機(jī)器來源:公開資料,自主研究及繪制。物理世界
原始數(shù)據(jù)游戲級(jí)2.5D3D2D自動(dòng)化
建模工具型等基本和附加屬性信息實(shí)景三維模型非結(jié)構(gòu)化
圖像測(cè)繪采集傾斜攝影實(shí)時(shí)
渲染3DMAX2多領(lǐng)域構(gòu)建仿真算法模型庫,實(shí)現(xiàn)孿生應(yīng)用價(jià)值層級(jí)的躍升初次接觸數(shù)字孿生概念,人們多驚艷于其水晶球般的先知預(yù)測(cè)力,而不是實(shí)時(shí)監(jiān)控。過往城市治理方案或理論的可行性驗(yàn)證多受限于客觀物理?xiàng)l件,數(shù)字孿生城市提供了一條低成本試錯(cuò)之路,通過歷史及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、假設(shè)條件的輸入和仿真算法的運(yùn)行,以確定最優(yōu)的可用策略,支撐決策制定。我國(guó)數(shù)字孿生城市現(xiàn)處于由L2“理解現(xiàn)狀”向L3“防微杜漸”躍升的關(guān)鍵階段,但城市內(nèi)部行業(yè)算法模型缺乏,除交通領(lǐng)域有比較成熟的模型庫外,多數(shù)城市治理領(lǐng)域尚處于起步階段,主要為單一、分散的場(chǎng)景應(yīng)用,長(zhǎng)此以往數(shù)字孿生城市價(jià)值挖掘和未來發(fā)展將因此受阻。以虛優(yōu)實(shí)|自主決策基于數(shù)據(jù)分析與挖掘,對(duì)異常情況、突發(fā)事件、不良事件
等自主推理、預(yù)測(cè)和診斷,提供潛在優(yōu)化措施和最優(yōu)決策以虛預(yù)實(shí)|預(yù)測(cè)基于仿真算法對(duì)城市未來運(yùn)行過程的可視化預(yù)演和對(duì)運(yùn)行
結(jié)果的預(yù)測(cè)。
用于城市規(guī)劃建設(shè)和預(yù)判風(fēng)險(xiǎn)隱患以虛控實(shí)|控制對(duì)人、物、事件等城市要素進(jìn)行運(yùn)程運(yùn)維與操控。這一過
程可基于局部智能化進(jìn)一步提高效率由實(shí)入虛-以虛映實(shí)|監(jiān)測(cè)對(duì)城市全域或局部場(chǎng)景運(yùn)行情況的自動(dòng)化映射,用于實(shí)時(shí)
可視化監(jiān)測(cè)定位關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)重點(diǎn)解析|仿真層高階目標(biāo)L3當(dāng)前階段
L2基礎(chǔ)層級(jí)
L1注釋:數(shù)字孿生城市各價(jià)值層次間存在先后順序和價(jià)值高低,高價(jià)值層次的實(shí)現(xiàn)需建立在低價(jià)值層級(jí)的基礎(chǔ)之上。來源:公開資料,自主研究及繪制。數(shù)字孿生城市的成熟度模型理想形態(tài)L414數(shù)據(jù)集成傳感器數(shù)據(jù)規(guī)劃方案植被數(shù)據(jù)街道設(shè)施建筑數(shù)據(jù)人口數(shù)據(jù)智能化決策依據(jù)監(jiān)測(cè)、分析、推演
的結(jié)果控制現(xiàn)實(shí)世界數(shù)字世界模擬推演連續(xù)監(jiān)測(cè)和可視化展現(xiàn)道路和建筑等資產(chǎn)的屬性和性能,監(jiān)測(cè)自
然或人為威脅,如地表溫度上升、事故等+I.
模擬和可視化城市新建項(xiàng)目對(duì)經(jīng)濟(jì)-社
會(huì)-環(huán)境的影響,用于評(píng)估多種規(guī)劃方
案的可行性,提高城市宜居性II.
預(yù)測(cè)城市風(fēng)險(xiǎn),降低風(fēng)險(xiǎn)傷害,提高
城市韌性,如雨雪擁堵、排放等仿真算法發(fā)展瓶頸由多因素構(gòu)成,技術(shù)側(cè)首要原因是數(shù)據(jù)積累不足,需要基于數(shù)據(jù)形成豐富的CIM模型供算法訓(xùn)練。其次
,
部分場(chǎng)景下,如橋梁運(yùn)力、隧道穩(wěn)定性、空間氣體分布等,實(shí)時(shí)仿真模型參數(shù)量計(jì)算量大、耗時(shí)長(zhǎng)、無法規(guī)?;涞兀?/p>
進(jìn)行輕量化改進(jìn)以滿足實(shí)時(shí)性和高精度需要。最后,現(xiàn)有算法多基于開源學(xué)習(xí)框架
,精度、性能差強(qiáng)人意。業(yè)務(wù)側(cè),仿真算法和業(yè)務(wù)場(chǎng)景緊密聯(lián)結(jié),需明晰場(chǎng)景需求痛點(diǎn),綜合考量模型精度、完備度和有效算力發(fā)揮間的平衡,實(shí)現(xiàn)仿真算法的商業(yè)化落地。短期內(nèi),我國(guó)數(shù)字孿生城市停留在L2層級(jí),異常事件的實(shí)時(shí)響應(yīng)和城市形象的真實(shí)呈現(xiàn)對(duì)于城市管理、城市品牌和美譽(yù)度具有現(xiàn)實(shí)意義,但從中長(zhǎng)期看,仿真算法模型的普及是數(shù)字孿生城市價(jià)值釋放的鑰匙,真正服務(wù)于城市全生命周期,提升城市宜居性、彈性、可持續(xù)性和幸福感。數(shù)字孿生城市的運(yùn)行機(jī)制示例:L3層級(jí)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)重點(diǎn)解析|仿真層突破仿真算法發(fā)展瓶頸,賦能決策“謀定而后動(dòng)”
15注釋:上圖為微觀場(chǎng)景技術(shù)理論分析,不代表實(shí)際案例。來源:公開資料,自主研究及繪制。物理世界??????思考與呼吁
4定義內(nèi)涵與技術(shù)體系
1行業(yè)現(xiàn)狀2應(yīng)用場(chǎng)景316市場(chǎng)環(huán)境多方施策與標(biāo)準(zhǔn)制定雙管齊下17十四五明確數(shù)字孿生城市國(guó)家戰(zhàn)略,各部委陸續(xù)跟進(jìn)、完善配套政策政策簡(jiǎn)稱”十四五“規(guī)劃《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》《實(shí)景三維中國(guó)建
設(shè)技術(shù)大綱》《“十四五”推動(dòng)高質(zhì)量
發(fā)展的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)規(guī)劃》《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)
展規(guī)劃》頒布單位與
時(shí)間中共中央,2020中央網(wǎng)信委,2021自然資源部,2021國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委等,2021國(guó)務(wù)院,2022重點(diǎn)內(nèi)容國(guó)家戰(zhàn)略指引:完善城市信息模型平臺(tái),探索建設(shè)數(shù)字孿生城市總體規(guī)劃:推進(jìn)城市數(shù)據(jù)資源體系和數(shù)據(jù)大腦建設(shè),完善城市信息模型,探索建設(shè)數(shù)字孿生城市規(guī)范:明確建設(shè)任
務(wù)和技術(shù)路線規(guī)范:標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)總體規(guī)劃:完善城市信息
模型,地方建設(shè)因地制宜以雄安為樣本探索數(shù)字孿生,住建部牽頭城市信息模型平臺(tái)建設(shè)政策簡(jiǎn)稱《河北雄安新區(qū)規(guī)劃綱要》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》《關(guān)于開展城市信息模型(CIM
)基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)的指導(dǎo)意見》《關(guān)于加快推進(jìn)新型城市基
礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》頒布單位與時(shí)間國(guó)務(wù)院,2018發(fā)改委,2019住建部等,2020重點(diǎn)內(nèi)容前瞻探索:數(shù)字城市與現(xiàn)實(shí)城市同步規(guī)劃、
同步建設(shè),適度超前布局智能基礎(chǔ)設(shè)施,打造全球領(lǐng)先的數(shù)字城市產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì):城市信息模型相關(guān)性技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用設(shè)為鼓勵(lì)性產(chǎn)業(yè)建設(shè)推進(jìn):CIM平臺(tái)+規(guī)劃建設(shè)管理建設(shè)推進(jìn):國(guó)家、省、城市
三級(jí)CIM平臺(tái)體系架構(gòu)住建部重點(diǎn)推進(jìn)CIM平臺(tái)建設(shè),十四五規(guī)劃引發(fā)政策高峰期
Phase1探索與建設(shè)指導(dǎo)數(shù)字孿生城市政策現(xiàn)狀(1/2)
Phase2總體規(guī)劃與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來源:公開資料,自主研究及繪制。18
Phase3B地方政策落實(shí)地方層面:《關(guān)于加快推進(jìn)新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》和“十四五”規(guī)劃發(fā)布以來,全國(guó)各省級(jí)行政區(qū)自2021年起陸續(xù)在基礎(chǔ)設(shè)施建
設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃和十四五規(guī)劃中提及“數(shù)字孿生城市”或概念相關(guān)建設(shè)內(nèi)容,數(shù)字孿生作為需突破的信息領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)列入多地科技創(chuàng)新規(guī)劃。各地政策與實(shí)踐列舉:—北京市,
《北京市“十四五”時(shí)期智慧城市發(fā)展行動(dòng)綱要》,積極探索建設(shè)虛實(shí)交互的城市數(shù)字孿生底座—上海市,
《上海市全面推進(jìn)城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型“十四五”規(guī)劃》,加快推城市形態(tài)向數(shù)字孿生演進(jìn),構(gòu)筑城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型“新底座”—福建省福州市,
《福州市推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案(2020-2022年)》,全面升級(jí)時(shí)空地理信息平臺(tái),匯聚地理空間(GIS)、城市與建(CIM+BIM)、動(dòng)態(tài)物聯(lián)網(wǎng)(IoT),關(guān)系與規(guī)則(AI)等數(shù)據(jù)信息,聚焦重點(diǎn)場(chǎng)景有序建設(shè)數(shù)字孿生城市—海南,《智慧海南總體方案》,到2025年底,
,基本建成以“智慧賦能自由港”“數(shù)字孿生第一省”為標(biāo)志的智慧海南?!笔?,《湖北省新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“十四五”規(guī)劃》,以武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)部分區(qū)域?yàn)樵圏c(diǎn)探索建設(shè)數(shù)字孿生城市來源:公開資料,自主研究及繪制。行業(yè)政策紛紛出臺(tái),促進(jìn)技術(shù)與行業(yè)應(yīng)用深度融合政策簡(jiǎn)稱《城市市政基礎(chǔ)設(shè)施普查
和綜合管理信息平臺(tái)建設(shè)工作指導(dǎo)手冊(cè)》《5G應(yīng)用
“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》《公路“十四五”發(fā)展規(guī)
劃》《“十四五”水安全保障
規(guī)劃》《“十四五”國(guó)家應(yīng)急體
系規(guī)劃》頒布單位與時(shí)間住建部,2021工信部,2021交通運(yùn)輸部,2022發(fā)改委、水利部,2022國(guó)務(wù)院,2022重點(diǎn)內(nèi)容數(shù)字孿生+城市地下基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生+智慧表計(jì)數(shù)字孿生+交通,CIM和路網(wǎng)感知、基礎(chǔ)設(shè)施同步建設(shè),加強(qiáng)重點(diǎn)設(shè)施主動(dòng)預(yù)警數(shù)字孿生+水利,流域?qū)I(yè)模型和可視化模型,仿真能力建設(shè),重點(diǎn)防護(hù)區(qū)域試點(diǎn)建設(shè)數(shù)字孿生+應(yīng)急,基于CIM的防洪排澇智能化管理平臺(tái)建設(shè)“行業(yè)
+”政策頻頻出臺(tái)推進(jìn)應(yīng)用發(fā)展,地方政策上行下效
Phase3A場(chǎng)景融合應(yīng)用數(shù)字孿生城市政策現(xiàn)狀(2/2)
19住建部2022年6月《城市信息模型基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/通用性標(biāo)準(zhǔn)2022年7月
2021年4月《房屋建筑統(tǒng)一編碼與基本屬性數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》《城市信息模型數(shù)據(jù)加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/通用性標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/通用性標(biāo)準(zhǔn)征求意見2021年4月《城市信息模型平臺(tái)竣工驗(yàn)收備案數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》征求意見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/專用性標(biāo)準(zhǔn)2021年4月《城市信息模型平臺(tái)施工圖審查數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》征求意見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/專用性標(biāo)準(zhǔn)2021年4月《城市信息模型平臺(tái)建設(shè)工程規(guī)劃報(bào)批數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》征求意見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/專用性標(biāo)準(zhǔn)2021年4月《城市信息模型平臺(tái)建設(shè)用地規(guī)劃管理數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》征求意見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/專用性標(biāo)準(zhǔn)2021年9月《城市信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》征求意見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)2022年8月《城市信息模型平臺(tái)工程建設(shè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》征求意見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/專用性標(biāo)準(zhǔn)智標(biāo)委(TC426)2021年9月《基于城市信息模型(CIM)的智慧園區(qū)建設(shè)指南》公布技術(shù)指引文件2021年9月《基于城市信息模型(CIM)的智慧社區(qū)建設(shè)指南》公布技術(shù)指引文件地標(biāo)委(TC230)2021年7月《實(shí)景三維中國(guó)基本要求》起草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2021年10月《基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)成果規(guī)范》起草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通標(biāo)委(TC485)2021年《數(shù)字孿生城市統(tǒng)一標(biāo)識(shí)編碼體系》立項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2021年《數(shù)字孿生城市參考架構(gòu)》立項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2021年《城市物模型技術(shù)要求》立項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2021年《道路數(shù)字孿生》立項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信標(biāo)委(TC28)2021年《數(shù)字孿生通用要求》立項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2021年《城市數(shù)字孿生技術(shù)參考架構(gòu)》立項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)村現(xiàn)代信息消費(fèi)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟2021年12月《數(shù)字孿生公共信息模型(CIM)平臺(tái)總體框架》審查團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)村智慧城市產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟2022年4月《智慧城市數(shù)字孿生城市技術(shù)參考架構(gòu)》實(shí)施團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2022年11月《數(shù)字孿生城市仿真推演系統(tǒng)功能要求》實(shí)施團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)組織簡(jiǎn)稱/編號(hào)日期標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)層級(jí)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化工作已正式起步,國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)學(xué)研用單位協(xié)同開標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀(1/2)目前公布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)僅兩項(xiàng),覆蓋不
足,框架和內(nèi)容不夠詳細(xì),整體標(biāo)準(zhǔn)
化進(jìn)程相對(duì)滯后展標(biāo)準(zhǔn)體系研究工作2021年6月《城市信息模型基礎(chǔ)平臺(tái)技術(shù)導(dǎo)則》修訂稿公布技術(shù)指引文件數(shù)字孿生城市標(biāo)準(zhǔn)梳理來源:公開資料,自主研究及繪制。20構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系,重點(diǎn)研制、動(dòng)態(tài)完善,系統(tǒng)解決標(biāo)準(zhǔn)缺失問題2021年3月,全國(guó)信標(biāo)委智慧城市工作組成立了城市數(shù)字孿生專題組,負(fù)責(zé)城市數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)體系和關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究,推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)驗(yàn)證與應(yīng)用示范工作。目前已完成國(guó)內(nèi)城市數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)第1部分:技術(shù)參考架構(gòu)的預(yù)研究工作,進(jìn)入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)申報(bào)流程。城市數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖由“01總體”“02數(shù)據(jù)”“03技術(shù)與平臺(tái)”“04安全”“05運(yùn)維/運(yùn)營(yíng)”“06應(yīng)用”六部分標(biāo)準(zhǔn)分體系組成,參考單一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),技術(shù)與平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度相對(duì)靠前,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度相對(duì)滯后。城市數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖及狀態(tài)05運(yùn)維/運(yùn)營(yíng)0501運(yùn)維保障0502數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)0503平臺(tái)運(yùn)營(yíng)0504應(yīng)用運(yùn)營(yíng)0505運(yùn)營(yíng)管理04安全0401數(shù)據(jù)安全與
隱私保護(hù)0402技術(shù)與平臺(tái)
安全0403信息安全管
理0404基礎(chǔ)安全防
護(hù)0405服務(wù)安全0102參考架構(gòu)0601城市規(guī)劃0602城市建設(shè)0603城市治理
0604城市服務(wù)0605產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀(2/2)來源:
《城市數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(2022版)》,全國(guó)信標(biāo)委智慧城市標(biāo)準(zhǔn)工作組,整理及繪制。擬研制
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正在審查
已發(fā)布缺少信息0307虛實(shí)交互0203數(shù)據(jù)管理0303多維建模0201數(shù)據(jù)資源0202數(shù)據(jù)融合0301感知互聯(lián)0302實(shí)體映射0305仿真推演0306可視化0304時(shí)空計(jì)算0204數(shù)據(jù)服務(wù)0308其他03技術(shù)與平臺(tái)0104測(cè)試評(píng)估0101術(shù)語定義0103對(duì)象標(biāo)識(shí)06應(yīng)用02數(shù)據(jù)01總體21市場(chǎng)活力各路巨頭跑步進(jìn)場(chǎng),市場(chǎng)格局未定22光啟元云渲染平臺(tái)
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BIM相數(shù)科技時(shí)空大數(shù)據(jù)云廬科技God0]廣聯(lián)達(dá)
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鴻業(yè)科技CAD設(shè)計(jì)根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2022年數(shù)字孿生城市市場(chǎng)融資事件達(dá)15起,行業(yè)融資情況呈向好態(tài)勢(shì)并升至高點(diǎn)。
資本市場(chǎng)上,多家專注于數(shù)字孿生技術(shù)城市空間應(yīng)用的初創(chuàng)企業(yè)獲得了大額融資,明星機(jī)構(gòu)、政府引導(dǎo)基金和產(chǎn)業(yè)資本均有布局。值得關(guān)注的是,廣聯(lián)達(dá)和騰訊作為產(chǎn)業(yè)資本動(dòng)作頻頻,其中騰訊先后布局CIM平臺(tái)、云渲染平臺(tái)、時(shí)空大數(shù)據(jù)等多類型廠商,踐行時(shí)空AI戰(zhàn)略;廣聯(lián)達(dá)基于BIM技術(shù)和建筑領(lǐng)域的積累構(gòu)建數(shù)字孿生生態(tài),提供CIM平臺(tái)建設(shè)服務(wù)。初創(chuàng)企業(yè)融資情況(1/2)融資事件數(shù)穩(wěn)中有升,大廠生態(tài)圈初見端倪710101120182019202020212022
融資事件(起)注釋:1、統(tǒng)計(jì)范疇為數(shù)字孿生城市垂直領(lǐng)域的創(chuàng)投事件,不包含布局?jǐn)?shù)字孿生城市的AI企業(yè)和主要業(yè)務(wù)為數(shù)字孿生工業(yè)的企業(yè)。
2、部分企業(yè)的融資信息未對(duì)外公開,因此不在本文統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)。來源:IT桔子,公開資料,自主研究及繪制。迅維數(shù)字BIM&數(shù)字孿生引擎注釋:1、實(shí)線指投資企業(yè)與數(shù)字孿生城市概念強(qiáng)相關(guān),虛線表示投資企業(yè)與數(shù)字孿生城市弱相關(guān),但存在協(xié)同使能作用,因此信息保留。2、部分企業(yè)的融資信息未對(duì)外公開,因此不在本文統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)。來源:IT桔子,公開資料,自主研究及繪制。2022年H1創(chuàng)投市場(chǎng)整體放緩背景下,全年投融資事件數(shù)量上升,投融資金額約為11億元,與2021年基本持平152018-2022年數(shù)字孿生城市投融資事件數(shù)量數(shù)字孿生城市產(chǎn)業(yè)資本布局情況
技術(shù)服務(wù)和園區(qū)解決方案飛渡科技仿真算法CIM平臺(tái)23三成以上企業(yè)布局可視化PaaS產(chǎn)品,初創(chuàng)企業(yè)總體處于成長(zhǎng)期近五年獲投的初創(chuàng)企業(yè)業(yè)務(wù)類型主要分布在可視化工具、CIM平臺(tái)和時(shí)空大數(shù)據(jù),其中布局可視化業(yè)務(wù)的企業(yè)占比近1/3
,兩方面因素形成了這一格局。一方面數(shù)字孿生城市是地理信息產(chǎn)業(yè)、數(shù)字建筑業(yè)和智慧城市的融合與建設(shè)延續(xù),上游BIM、GIS行業(yè)和下游解決方案、集成商市場(chǎng)均存在高行業(yè)和規(guī)模壁壘,另一方面可視化作為支撐性、通用性產(chǎn)品與技術(shù)是投入
產(chǎn)出比最大、最快實(shí)現(xiàn)商業(yè)變現(xiàn)的賽道。過往融資輪次集中在早期階段,可見我國(guó)數(shù)字孿生城市初創(chuàng)企業(yè)多處在成長(zhǎng)期。事件占比逾七成并購1戰(zhàn)略投資3B輪及以前的早期融資D輪及以上2C-C++輪8B-B++輪11A-A++輪13PreA輪6天使輪9
融資事件(起)注釋:1、“
D輪及以上”為D輪到Pre-IPO輪次的融資事件數(shù)量。
2、統(tǒng)計(jì)范疇為數(shù)字孿生城市垂直領(lǐng)域的創(chuàng)投事件,不包含布局?jǐn)?shù)字孿生城市的AI企業(yè)和主要業(yè)務(wù)為數(shù)字孿生工業(yè)的企業(yè)。部分企業(yè)的融資信息未對(duì)外公開,因此不在本文統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)。來源:IT桔子,公開資料,自主研究及繪制。初創(chuàng)企業(yè)融資情況(2/2)注釋:1、部分企業(yè)的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)類型多樣化發(fā)展,因此存在一家公司對(duì)應(yīng)多個(gè)業(yè)務(wù)類型的多次計(jì)算情況,一家公司最多同時(shí)覆蓋四類業(yè)務(wù)。
2、部分企業(yè)的融資信息未對(duì)外公開,因此不在本文統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)。來源:IT桔子,公開資料,自主研究及繪制。2018-2022年數(shù)字孿生城市
獲投企業(yè)業(yè)務(wù)類型分布5.4%2018-2022年數(shù)字孿生城市投融資輪次情況
可視化工具
CIM解決方案
渲染
時(shí)空大數(shù)據(jù)
仿真
BIM32.4%13.5%21.6%10.8%8.1%8.1%24數(shù)字孿生城市市場(chǎng)參與者利益相關(guān)方眾多,市場(chǎng)初期玩家巨頭化特征顯著中國(guó)數(shù)字孿生城市市場(chǎng)參與者內(nèi)環(huán)參與者工作內(nèi)容:-
國(guó)家和地方各省政策、標(biāo)準(zhǔn)的制定-
三級(jí)城市信息模型基礎(chǔ)平臺(tái)及應(yīng)用的項(xiàng)目
建設(shè)方案/設(shè)計(jì)、課題研究本階段服務(wù)商:-
住建部/廳下屬研究單位-專業(yè)服務(wù)于城市規(guī)劃和住建科技研究領(lǐng)域-住建部信息中心、郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、
建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司等來源:公開資料,自主研究及繪制。工作內(nèi)容:-
IT基礎(chǔ)設(shè)施和前端設(shè)備的部署-
CIM基礎(chǔ)平臺(tái)及行業(yè)應(yīng)用的軟件開發(fā)、集成
與實(shí)施工作本階段服務(wù)商:-根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)分為設(shè)備供應(yīng)商、技術(shù)提供商、場(chǎng)景解決方案廠商、ICT集成商四類-根據(jù)企業(yè)類型分為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、
創(chuàng)業(yè)公司、硬件供應(yīng)商、軟件供應(yīng)商工作內(nèi)容:-
維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行,異常及時(shí)處置-
根據(jù)開放的數(shù)據(jù)出具運(yùn)營(yíng)報(bào)告-
用戶培訓(xùn)本階段服務(wù)商:-一般由平臺(tái)建設(shè)方提供持續(xù)運(yùn)維服務(wù),協(xié)助用戶方提高使用率-根據(jù)各業(yè)務(wù)部門的需求反饋持續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化和上層應(yīng)用開發(fā)
25外環(huán)參與者各類資本資本注入提高
市場(chǎng)活力外環(huán)參與者咨詢機(jī)構(gòu)引導(dǎo)市場(chǎng)關(guān)注
擴(kuò)大行業(yè)聲量運(yùn)營(yíng)治理項(xiàng)目評(píng)價(jià)公眾服務(wù)城市規(guī)劃可行性研究施工建設(shè)竣工驗(yàn)收勘察設(shè)計(jì)招標(biāo)與投標(biāo)服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)大廠硬件供應(yīng)商供需雙向牽引:政策標(biāo)
準(zhǔn)制定,城市管理需求高效管理工具
/良好營(yíng)商環(huán)境市民宜居環(huán)境軟件供應(yīng)商“規(guī)”“建”“用”研究機(jī)構(gòu)創(chuàng)業(yè)公司政府企業(yè)caliper建模與可視化廠商BIM廠商esri
oshylime?smartEarth解決方案廠商/集成商inspur浪潮
〔-〕阿里云Tencent騰訊
中接·SUPCON產(chǎn)業(yè)鏈處于整合發(fā)展期,行業(yè)集中度低,市場(chǎng)格局未定中國(guó)數(shù)字孿生城市產(chǎn)業(yè)圖譜CIM廠商中國(guó)數(shù)字孿生城市產(chǎn)業(yè)圖譜數(shù)據(jù)采集設(shè)備與服務(wù)供應(yīng)商面向未來的數(shù)據(jù)中心SDI廠商數(shù)字孿生城市技術(shù)提供商GIS廠商數(shù)字孿生引擎/可視化PaaS廠商時(shí)空大數(shù)據(jù)廠商客戶與用戶注釋:各版塊按公司名稱音序排列。來源:公開資料,自主研究及繪制。數(shù)據(jù)源基礎(chǔ)設(shè)施政府及各部門仿真算法廠商行業(yè)客戶社會(huì)公眾存儲(chǔ)/SDS芯片/服
務(wù)器傳感器測(cè)繪5G網(wǎng)絡(luò)攝像頭定位IDC廠商濟(jì)達(dá)交通26建設(shè)進(jìn)展CIM平臺(tái)與行業(yè)應(yīng)用并進(jìn)27規(guī)劃設(shè)計(jì)
建設(shè)招標(biāo)
建設(shè)進(jìn)行
首批試點(diǎn)
:2018年11月以點(diǎn)帶面,未來三到五年CIM平臺(tái)+應(yīng)用建設(shè)將步入快車道住建部牽頭的城市信息模型平臺(tái)建設(shè)是數(shù)字孿生城市的建設(shè)重點(diǎn),基于CIM平臺(tái)的行業(yè)應(yīng)用將加速規(guī)模擴(kuò)張。目前大部分省份已開始試點(diǎn)城市市級(jí)CIM平臺(tái)的一期建設(shè),廣東、江蘇等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份已建立標(biāo)桿指導(dǎo),場(chǎng)景化應(yīng)用同步推進(jìn)。鄂爾多斯市>
第一梯隊(duì):廣東領(lǐng)跑全國(guó)。廣州作為首
批試點(diǎn)城市,于2021年6月完成全國(guó)首個(gè)CIM基礎(chǔ)平臺(tái)的驗(yàn)收落地,項(xiàng)目周期歷時(shí)20個(gè)月。次年發(fā)布白皮書,為其他城市的CIM平臺(tái)建設(shè)提供“廣州經(jīng)驗(yàn)”>
第二梯隊(duì):北京、山東、江蘇、浙江、福建緊隨其后,南京和青島上合示范區(qū)
CIM平臺(tái)已通過驗(yàn)收,杭州CIM平臺(tái)已進(jìn)入二期建設(shè)>
第三梯隊(duì):陜西、河北、遼寧、云南、天津等處于第三梯隊(duì)開始進(jìn)行城市級(jí)CIM平臺(tái)建設(shè),目前CIM平臺(tái)多以區(qū)域級(jí)試點(diǎn)形式、基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)為主驗(yàn)收評(píng)測(cè)未獲得招采信息注釋:省內(nèi)多個(gè)城市同步建設(shè)、進(jìn)度不同,以進(jìn)展最快城市為準(zhǔn)。來源:各省公共資源交易平臺(tái)信息披露
,公開資料,自主研究及繪制。全國(guó)各地CIM平臺(tái)建設(shè)情況>
試點(diǎn)地區(qū):廣州、廈門、北京城市副中心、南京、雄安新區(qū)和中新天津生態(tài)城
不同招采階段重點(diǎn)城市數(shù)量占比哈爾濱市長(zhǎng)春市保定市銀川市
太原市
濟(jì)南市
榆林市
青島市瀘州市
鄭州市
南京市各省重點(diǎn)城市CIM建設(shè)進(jìn)展圖合肥市
蘇州市嘉興市
上海市
杭州市規(guī)劃設(shè)計(jì)
建設(shè)招標(biāo)
建設(shè)進(jìn)行
驗(yàn)收評(píng)測(cè)沈陽市北京市
天津市
CIM平臺(tái)建設(shè)現(xiàn)狀
柳州市廣州市西安市南通市溫州市
臺(tái)州市呼和浩特市六盤水市10.8%重慶市撫州市廈門市8.1%長(zhǎng)沙市成都市武漢市佛山市蘭州市昆明市玉樹市75.7%29.7%282022年我國(guó)數(shù)字孿生城市市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將突破50億元,主要建設(shè)內(nèi)容包括城市信息模型(CIM)平臺(tái)的基礎(chǔ)建設(shè)和交通、地下空間、安防應(yīng)急、環(huán)保水務(wù)等領(lǐng)域的G端(政府和事業(yè)單位)市場(chǎng)應(yīng)用,以及園區(qū)、住宅小區(qū)等B端市場(chǎng)應(yīng)用?!笆奈濉睍r(shí)期內(nèi),未來三年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)50%,高增長(zhǎng)預(yù)期主要有三方面因素
:一是2022年各地試點(diǎn)城市、城區(qū)新區(qū)的CIM基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)啟動(dòng),大型區(qū)域一般分三期建設(shè)完成,在住建部的推進(jìn)下有望加速建設(shè)落地;二是“小而美”微觀、
局部場(chǎng)景規(guī)模落地作為重要補(bǔ)充,“數(shù)字孿生城市的價(jià)值何在,能否解決切實(shí)問題”這一疑問通過典型實(shí)踐案例得到驗(yàn)證;三是我國(guó)數(shù)字孿生城市現(xiàn)處于起步階段,具有顯著的低基數(shù)效應(yīng)。隨著應(yīng)用場(chǎng)景的持續(xù)探索,數(shù)字孿生城市將實(shí)現(xiàn)多輪爆2019202020212022e2023e2024e2025e 中國(guó)數(shù)字孿生城市市場(chǎng)規(guī)模(億元)增長(zhǎng)率(%)注釋:市場(chǎng)規(guī)模的統(tǒng)計(jì)范圍覆蓋城市信息模型基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)和城市空間管理垂直領(lǐng)域應(yīng)用,不包含醫(yī)療、教育、文旅和能源電力領(lǐng)域的應(yīng)用,傳統(tǒng)建筑信息模型項(xiàng)目建設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)測(cè)試等和城市建設(shè)不直接相關(guān)的資金投入。來源:專家訪談、公開資料,自主研究及繪制。中國(guó)數(shù)字孿生城市市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)2022年市場(chǎng)規(guī)模突破50億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)50%
292019-2025年中國(guó)數(shù)字孿生城市市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)249.0%98.6%CAGR:50%發(fā)并維持較高增長(zhǎng)。35.5%17346.4%70.3%91.3%12887275148思考與呼吁
4定義內(nèi)涵與技術(shù)體系
1行業(yè)現(xiàn)狀2應(yīng)用場(chǎng)景330城市交通產(chǎn)業(yè)園區(qū)高速公路水利水務(wù)交通樞紐安全應(yīng)急技術(shù)匹配度思考一:技術(shù)價(jià)值理想條件下,能否賦能業(yè)務(wù),解決痛點(diǎn)問題?思考二:商業(yè)價(jià)值現(xiàn)實(shí)局限下,能否商業(yè)落地,實(shí)現(xiàn)價(jià)值?思考三:價(jià)值現(xiàn)狀當(dāng)前市場(chǎng)規(guī)模如何?數(shù)字孿生與城市業(yè)務(wù)場(chǎng)景的融合基于許多先決條件
,除在技術(shù)體系章節(jié)討論過的共性技術(shù)難點(diǎn)外,高密度的傳感器布設(shè),供算法訓(xùn)練的大量高質(zhì)量歷史數(shù)據(jù)
,充足的資金預(yù)算(現(xiàn)階段數(shù)字孿生還很貴)等都是數(shù)字孿生城市場(chǎng)景價(jià)值實(shí)現(xiàn)的掣肘因素。模型基于對(duì)場(chǎng)景價(jià)值的三個(gè)思考,總結(jié)出技術(shù)匹配度、規(guī)?;瘽摿褪袌?chǎng)規(guī)模三個(gè)維度構(gòu)建數(shù)字孿生城市場(chǎng)景化應(yīng)用綜合價(jià)值。從分析結(jié)果看,數(shù)字孿生在城市運(yùn)營(yíng)管理中的滲透率還很低,城市交通、地下管網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)是前三大價(jià)值場(chǎng)景,本章將針對(duì)上述場(chǎng)景重點(diǎn)分析。注釋:1、應(yīng)用場(chǎng)景價(jià)值模型包含技術(shù)匹配度x、規(guī)?;瘽摿和市場(chǎng)規(guī)模z三個(gè)一級(jí)指標(biāo)。其中,技術(shù)匹配度表示應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)數(shù)字孿生城市技術(shù)能力的需求程度,技術(shù)能力包括低時(shí)延、控制能力、三維可視化和推演預(yù)測(cè)四個(gè)二級(jí)指標(biāo),需求程度分為0-5六級(jí);規(guī)?;瘽摿Ρ硎疚磥砣轿迥陻?shù)字孿生城市技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用場(chǎng)景快速滲透的商業(yè)落地能力,包括歷史智慧城市建設(shè)投入方向和滲透率、未來信息化需求剛性和數(shù)字孿生城市技術(shù)在各細(xì)分場(chǎng)景下的成熟度三個(gè)二級(jí)指標(biāo),商業(yè)能力分為0-5六級(jí);
一級(jí)指標(biāo)技術(shù)匹配度和規(guī)?;瘽摿Φ闹禐橄鄳?yīng)二級(jí)指標(biāo)值簡(jiǎn)單算術(shù)平均數(shù)所得。2、氣泡大小指代市場(chǎng)規(guī)模大小,氣泡越大、市場(chǎng)規(guī)模越大。3、僅列示市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算范圍下規(guī)模較大的業(yè)務(wù)場(chǎng)景,不窮舉。來源:公開資料,自主研究及繪制。數(shù)字孿生城市場(chǎng)景總覽與價(jià)值分析綜合來看,城市交通、地下管廊和產(chǎn)業(yè)園區(qū)是三大價(jià)值場(chǎng)景nnn高數(shù)字孿生城市場(chǎng)景價(jià)值模型規(guī)?;瘽摿Φ叵鹿芫W(wǎng)高中31場(chǎng)景痛點(diǎn):緩解擁堵、預(yù)防事故,提高城市承載力和宜居度緩解交通擁堵、提高通行效率是市民出行和交警交通管理的首要訴求。2021年中國(guó)一二線城市中僅1/4的城市處于暢通狀態(tài),典型的擁堵城市如北京、上海、重慶等單程平均通勤時(shí)間在40分鐘以上,中心城區(qū)居民甚至要承受60分鐘以上的極端通勤,嚴(yán)重破壞了個(gè)人生活品質(zhì)和居住體驗(yàn),引發(fā)了身心傷害和社會(huì)問題。此外,我國(guó)交通事故發(fā)生數(shù)和受傷人數(shù)常年
居高不下,近年呈現(xiàn)攀升態(tài)勢(shì),這一情況亟需得到遏制,引入科學(xué)手段防患于未然。232120192624212026252524數(shù)字孿生城市場(chǎng)景分析|城市交通48北京上海
天津
重慶
廣州2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021一
交通事故發(fā)生數(shù)總計(jì)(萬起)一
交通事故受傷人數(shù)總計(jì)(萬人)2021年中國(guó)一二線城市擁堵情況2015-2021年全國(guó)交通事故發(fā)生數(shù)與受傷人數(shù)來源:1、百度地圖交通出行大數(shù)據(jù)平臺(tái)2021年度排行。
2、中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,《2021年度中國(guó)主要城市通勤監(jiān)測(cè)報(bào)告》。成都大連
武漢
杭州
南京年度平均通勤時(shí)耗(min)2021年全國(guó)主要城市單程平均通勤時(shí)耗:部分
23.3%-4.6%
.嚴(yán)重?fù)矶拢〒矶轮笖?shù)>2.0
)
.緩行(擁堵指數(shù)1.5-1.8
)擁堵(擁堵指數(shù)1.8-2.0)暢通(擁堵指數(shù)<1.5)11.6%-1.2%5.7%
8.6%25.7%長(zhǎng)春、貴陽、上海39
39
39來源:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局。北京、重慶43
4212.3%13.3%13.3%38
38-7.4%20.6%60.0%-2.1%-0.9%1.1%4041282732車路融合、
雙向賦能,自動(dòng)駕駛牽引全息路口規(guī)?;ㄔO(shè)十字路口是城市路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn),其通暢程度直接影響路網(wǎng)整體通行能力,具有環(huán)境復(fù)雜、參與者眾多、問題頻發(fā)的特征,全
息路口是近年數(shù)字孿生在城市交通場(chǎng)景的熱點(diǎn)應(yīng)用。
廠商方案多引入激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)傳感器或升級(jí)雷視一體機(jī)實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)感知數(shù)據(jù)的融合,擴(kuò)大感知范圍、提升精度,結(jié)合高精地圖和邊緣智能單元
,通過場(chǎng)景建模和實(shí)時(shí)云渲染實(shí)現(xiàn)全要素、全天候的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能分析和同步調(diào)度,多路口組網(wǎng)協(xié)同支撐信控自適應(yīng)構(gòu)建通行綠波帶。
目前大量信控設(shè)備尚未聯(lián)網(wǎng)是阻礙場(chǎng)景滲透的主要原因,有賴于基礎(chǔ)設(shè)施改造進(jìn)程的推進(jìn)。除提高通行效率的基礎(chǔ)應(yīng)用外,部分試點(diǎn)開始積極探索車路融合,智能網(wǎng)聯(lián)汽車豐富、準(zhǔn)確的感知信息結(jié)合全息路網(wǎng)的全局感知、識(shí)別和調(diào)度能力,相輔相成提供高質(zhì)量交
通出行能力或是更長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的建設(shè)重點(diǎn)。城市交通全息路口部署方案數(shù)字孿生城市場(chǎng)景分析|城市交通態(tài)勢(shì)監(jiān)測(cè)提供可視化和智能化識(shí)別功能。對(duì)交通態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析預(yù)測(cè),監(jiān)測(cè)安全隱患、秩序亂點(diǎn)、事故黑點(diǎn)等交通異常事件并取證,為交通治理提供全息視角和決策支持信控優(yōu)化對(duì)接信控系統(tǒng),基于車道線級(jí)交通運(yùn)行態(tài)勢(shì)信息對(duì)信控方案評(píng)估、優(yōu)化,支撐信控方案自適應(yīng)。
多路口組網(wǎng),統(tǒng)籌協(xié)調(diào)形成綠波帶V2X應(yīng)用路側(cè)設(shè)備與車輛雙向通信,協(xié)同感知,提高信息精度,提供輔助駕駛服務(wù)高精地圖+前端采集單元雷視一體機(jī)部署路口各方向,高精度、高頻異構(gòu)數(shù)據(jù)采集傳輸,端側(cè)智能,信息上報(bào)
33邊緣計(jì)算單元軌跡擬合算法、輸出車輛元數(shù)據(jù),信號(hào)機(jī)的控制業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)信號(hào)機(jī)
多
路
口
組
網(wǎng)
來源:公開資料,自主研究及繪制。控制指令元數(shù)據(jù)控制指令結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)1傳感數(shù)據(jù)邊緣計(jì)算單元邊緣計(jì)算單元邊緣計(jì)算單元中心業(yè)務(wù)平臺(tái)圖像/視頻交通數(shù)據(jù)
1控制命&令場(chǎng)景痛點(diǎn):地下管網(wǎng)設(shè)施全生命周期的可視、可測(cè)、可管城市地下空間的管網(wǎng)、管線是城市重要的市政基礎(chǔ)設(shè)施,承擔(dān)著能源輸送、供水排水、信息傳輸?shù)热蝿?wù),是社會(huì)生活正常
有序運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)物質(zhì)條件,具有規(guī)模大、范圍廣、
隱蔽性、復(fù)雜性特點(diǎn),2021年底我國(guó)天然氣、給排水和供熱管道長(zhǎng)度總計(jì)達(dá)332萬公里,并以10%速率穩(wěn)定增長(zhǎng),管線運(yùn)維任務(wù)艱巨。我國(guó)地下管道存在大量超期服務(wù)現(xiàn)象,且信息化建設(shè)基礎(chǔ)較差
,因此事故頻發(fā),管網(wǎng)的空間分布、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和異常情況管理處置等資產(chǎn)管理相關(guān)功能都有待在新一輪更新改
造中同步實(shí)現(xiàn)。
城市管網(wǎng)也喻為城市的動(dòng)脈
,加強(qiáng)管網(wǎng)的智能化管理對(duì)城市發(fā)展意義重大。數(shù)字孿生城市場(chǎng)景分析|地下空間2016
2017
2018
2019
2020
2021-)天然氣管道長(zhǎng)度(萬公里)
--排水管道長(zhǎng)度(萬公里)
--城市集中供熱管道長(zhǎng)度(萬公里)
--供水管道長(zhǎng)度(萬公里)2019
2020
2021
地下管線破壞事故(起)路面塌陷事故(起)
其他事故(起)事故總數(shù)增長(zhǎng)率(%)626863372839%1723
21
3472019-2021年全國(guó)地下管線相關(guān)事故統(tǒng)計(jì)近五年復(fù)合增長(zhǎng)率為10%
2016-2021年全國(guó)城市地下管線長(zhǎng)度來源:城市系統(tǒng)所,《2021年全國(guó)地下管線事故統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告》。1239
43
263878070928577來源:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局。8043106346488367439154%13559331061014676938721585534場(chǎng)景特點(diǎn)與數(shù)字孿生技術(shù)高度匹配,中長(zhǎng)期具有發(fā)展?jié)摿Φ叵鹿芫W(wǎng)獨(dú)有的隱蔽性和錯(cuò)綜復(fù)雜的特點(diǎn)使三維可視化極大的發(fā)揮了場(chǎng)景價(jià)值?;跀?shù)字孿生技術(shù),摸清錯(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng)位置分布和空間層級(jí),實(shí)時(shí)掌握管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),對(duì)故障/異常的發(fā)生進(jìn)行預(yù)判、識(shí)別、精準(zhǔn)定位和高效處置
,避免市政建設(shè)過程中的多次開挖,降低施工中地下設(shè)施的矛盾與事故隱患,提高管線工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工與管理的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,減少因規(guī)劃失策造成的經(jīng)濟(jì)損失,縮短建設(shè)周期等,是數(shù)字孿生+地下管網(wǎng)解決方案的核心應(yīng)用價(jià)值。我國(guó)地下管網(wǎng)規(guī)模大、范圍大、信息化基礎(chǔ)差,一蹴而就的全面鋪設(shè)顯然不現(xiàn)實(shí),需要在重點(diǎn)區(qū)域試點(diǎn)建設(shè)、以點(diǎn)帶面、穩(wěn)步滲透。數(shù)字孿生
+地下管網(wǎng)解決方案異常處置精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)位、實(shí)時(shí)推送故障點(diǎn)位的歸屬和區(qū)域負(fù)責(zé)人、
事件類型和狀態(tài)
等信息。自動(dòng)下派工單指定責(zé)任主體進(jìn)行處置,工單流轉(zhuǎn)和處置進(jìn)展可實(shí)時(shí)追蹤查看;時(shí)候生成事件報(bào)告供復(fù)盤分析,縮短故障處置時(shí)間,提高管網(wǎng)系統(tǒng)復(fù)原力。實(shí)現(xiàn)了事件主動(dòng)感知、工單指令精準(zhǔn)分發(fā)、處置進(jìn)度實(shí)時(shí)跟蹤、事件辦結(jié)追溯評(píng)估的全流程可視、可查,提升了事件處置效能運(yùn)行監(jiān)測(cè)基于數(shù)字孿生技術(shù),以三維GIS為底座,
整合供水、
排水、
燃?xì)狻?/p>
熱力、供電、
通信等多領(lǐng)域信息,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)整體分布到局部管廊的三維展示,對(duì)管網(wǎng)地上地下分布態(tài)勢(shì)、坐標(biāo)、走向、實(shí)時(shí)運(yùn)行情況、管廊管線健康狀態(tài)、部件工況等信
息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析,輔助用戶高效掌
握大規(guī)模管網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì),由被動(dòng)化管理
向主動(dòng)化、
智能化管理轉(zhuǎn)變,有效提升管網(wǎng)安全管理水平預(yù)判預(yù)警根據(jù)實(shí)時(shí)、歷史運(yùn)行數(shù)據(jù),構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和分級(jí)預(yù)警機(jī)制,對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷、溢流、溫度突變、堵塞以及惡劣天氣影響等情況進(jìn)行分析預(yù)判,輔助用戶
及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并進(jìn)行檢修維護(hù),同時(shí)為開展應(yīng)急模擬提供模型支撐。推動(dòng)管網(wǎng)監(jiān)管從被動(dòng)服務(wù)、
事后處置、人力
巡檢向主動(dòng)發(fā)現(xiàn)識(shí)別、事前預(yù)警、智能化管理轉(zhuǎn)變數(shù)字孿生城市場(chǎng)景分析|地下空間
35來源:
《數(shù)字孿生打造城市地下智慧管網(wǎng)》
,公開資料,自主研究及繪制。用戶生態(tài)&ROI價(jià)值運(yùn)營(yíng)
管理
方
物業(yè)入駐企業(yè)企業(yè)
員工訪客數(shù)字孿生平臺(tái)「星塵」手機(jī)端邊緣側(cè)門禁|道閘|監(jiān)控|信息發(fā)布屏|智能水電表|傳感器|開關(guān)量|執(zhí)法儀|定位標(biāo)簽|基站|場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)套件|…園區(qū)運(yùn)營(yíng)體系生態(tài)中臺(tái):服務(wù)市場(chǎng)|電商市場(chǎng)|應(yīng)用市場(chǎng)「云城」當(dāng)前園區(qū)具有體量大、人口多、業(yè)態(tài)豐富、科技匯聚的趨勢(shì)特點(diǎn),這對(duì)園區(qū)運(yùn)營(yíng)方的管理能力提出新挑戰(zhàn)。萬??萍紨?shù)字孿生園區(qū)解決方案通過底層數(shù)字底座提供數(shù)據(jù)、模型、算法等技術(shù)能力,向上承接業(yè)務(wù)側(cè)平臺(tái)及場(chǎng)景化應(yīng)用,一方面服務(wù)于園區(qū)管理者和物業(yè),提供實(shí)時(shí)監(jiān)控、指揮調(diào)度、運(yùn)營(yíng)決策等服務(wù),保障園區(qū)正常有序運(yùn)營(yíng),賦能管理者降本提效;另一方面服務(wù)于企業(yè)和人員,優(yōu)化工作生活體驗(yàn)。權(quán)益
積分會(huì)員營(yíng)
銷收費(fèi)管理合同管
理招商管
理資產(chǎn)底座智慧辦
公生活
服務(wù)商辦
服務(wù)智慧共享環(huán)境管
理智能作業(yè)設(shè)施運(yùn)
維數(shù)字物業(yè)信息交
互智慧通行綜合
安防能耗管理設(shè)
備管
理物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)安防消防緊急處置處置效率提升50%↑降本提效簡(jiǎn)單重復(fù)工時(shí)
下降30~40%↓設(shè)施運(yùn)維服務(wù)體驗(yàn)投訴率降至5%↓數(shù)字孿生城市場(chǎng)景分析|園區(qū)“平臺(tái)
+生態(tài)”策略,助力園區(qū)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、加速產(chǎn)城融合萬睿科技數(shù)字孿生園區(qū)解決方案架構(gòu)和成功實(shí)踐來源:萬??萍?,公開資料,自主研究及繪制。響應(yīng)時(shí)間
7.5s~2分鐘綜合能耗下降5~10%↓企業(yè)滿意度
提升至95%↑設(shè)備壽命延長(zhǎng)10%↑IoT接入|協(xié)議適配|數(shù)據(jù)集成移動(dòng)開放平臺(tái):消息|圓圈|位置IoT網(wǎng)關(guān)|邊緣服務(wù)器|NVR
數(shù)字底座IAM:身份|角色|權(quán)限智慧園區(qū)
場(chǎng)景園區(qū)聯(lián)接
平臺(tái)智慧運(yùn)營(yíng)中心IOC園區(qū)大腦空
間
OS園區(qū)基礎(chǔ)應(yīng)用智能終端A
R
導(dǎo)
航資產(chǎn)管理資產(chǎn)管理企服中心位置服務(wù)企業(yè)服務(wù)物業(yè)管理物業(yè)管理商業(yè)服務(wù)大屏端電腦端AI算法音視頻BIMGIS36依托于數(shù)字孿生PaaS平臺(tái),承接拓展多樣化智慧空間應(yīng)用萬??萍际侨f物云旗下智慧空間解決方案提供商,業(yè)務(wù)聚焦于城市空間的建設(shè)與運(yùn)營(yíng),推出的星塵空間數(shù)字孿生PaaS平臺(tái)主要由物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、可視化平臺(tái)、音視頻平臺(tái)和AI平臺(tái)構(gòu)成,自研了物聯(lián)設(shè)備接入、硬件即插即用、物模型管理等核心技術(shù),針對(duì)性的封裝平臺(tái)能力,有效減少了定制或二次開發(fā),提高研發(fā)效率、
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