城市数字孪生优秀案例集（2022版）

城市数字（2孪02生2优版秀） 全国信标委智慧城市标准工作组 （城市数字孪生专题组）2023年6月 案例集 指导委员会： 戴红 孙文龙 范科峰 钱恒 荣文戈 张群 安小米王飞飞 雒冬梅孙国刚 张轩丁菁 周小平黄超 宋跃武陈振武 孙泽红 编制人员： 张红卫 王瑶瑶 董 南 彭革非 刘文 李腾 郭真 张晓春 林 涛 吴国华 张晗之 张龙 周波杨碧磊刘俊伟王金兰刘成杨庆涛黄津王惠杰周浩高鑫马云桥何勇 张焜棋 姚新新 夏大生 崔 昊 温士范 孙巧志 金程 赵立业 邵明雪 李 庆 宋有利 胡朝晖 姜殿洪 刘啸 孟瓒武 米 磊 编制单位： 中国电子技术标准化研究院 深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司中国联合网络通信有限公司智能城市研究院 山东浪潮新基建科技有限公司大连市营商环境建设局 广州市海珠区政务服务数据管理局南部新城开发建设管理委员会 华为技术有限公司 马栏山（长沙）视频文创园管理委员会 软通智慧科技有限公司 腾讯云计算(北京)有限责任公司惠州市公安局交通警察支队 泰瑞数创科技（北京）股份有限公司北京百度网讯科技有限公司 北京万集科技股份有限公司 北京五一视界数字孪生科技股份有限公司（51WORLD）盈嘉互联（北京）科技有限公司 讯飞智元信息科技有限公司 版权声明 本案例集版权属于全国信标委智慧城市标准工作组，凡转载或引用本文的观点、数据，请注明来源。 本案例集旨在发挥现有城市数字孪生优秀案例的创新引领作用，为城市数字孪生的建设提供参考。入选案例内容已经案例提供单位授权及审核，相关信息的真实性、准确性和合法性由案例提供单位负责。 前言 城市是经济社会发展和人民生产生活的重要载体，城市数字孪生是助力中国式城市现代化治理，推动以人民为中心的城市治理数字化转型，实现城市规划、建设、管理等多方位工作优化升级的重要路径。党的二十大报告提出“提高城市规划、建设、治理水平”“打造宜居、韧性、智慧城市”。2021年国家“十四五”规划提出“探索建设数字孪生城市”，2022年国务院印发的“十四五”数字经济发展规划提出“因地制宜构建数字孪生城市”。中央部委、地方政府相继出台数字孪生相关政策文件，推动城市数字孪生技术与行业应用深度融合发展，积极探索 建设数字孪生城市。 聚焦城市治理、规划、建设、服务和产业经济等典型应用场景，涌现出一批数字孪生技术应用成熟、建设成效良好的案例。为推动城市数字孪生的创新发展，充分发挥优秀成果的示范引领作用，支撑城市数字孪生标准体系建设和标准研制工作，2022年11月全国信标委智慧城市标准工作组数字孪生专题组开展城市数字孪生案例评审工作。经公开征集、初筛、参评单位答辩、专家评审等环节，围绕先进性、经济性、急需性、示范性、创新性等维度，最终遴选出15个优秀案例。 《城市数字孪生标准化白皮书（2022版）》提出了城市规划、城市建设、城市治理、城市服务和产业经济等城市数字孪生应用场景。依据此，将15个优秀案例进行分类整理。 解析案例关键特点发现，从应用空间维度分析，覆盖了城市、开发区、园区、港区、景区、建筑体、交通路网路口，实现了“大尺度、中尺度、小尺度”的有机结合，关注数字孪生技术应用的整体性、普适性，并注重细部单元应用落地。 从孪生服务维度分析，86%的案例基于数字孪生平台实现感知互联、多维建模和可视化服务，注重城市全要素实时感知、互联控制、多维度数字化表达及动态可视。46%的案例基于数字孪生平台实现实体映射和仿真推演服务，构建物理实体与虚拟实体之间的多层次、多维度的映射关系，提供通行优化、风险评估、安全预警等预测决策服务。30%的案例关注时空计算，基于时间以及空间坐标的多维计算，提供时空分析、时空解析、时空查询、时空索引服务。 从孪生业务维度分析，降本增效是推动数字孪生业务落地的最大动力，90%的案例基于构建数字孪生底座平台提供运行监测、工程监管、仓储物流、交通管控、招商管理、安全预警、决策支持、应急指挥、运维运营等服务。数字孪生底座以汇聚基础时空数据、物联感知数据、房屋建筑、道路交通、地下管线、综合管廊、城市部件数据、运行指标库、算法模型库、决策知识库，构建多源数据关联关系，挖掘数据融合价值。 总体来看，城市数字孪生应用还处在以虚仿实、以虚映实阶段，开始重视以虚预实、以虚控实实践，并向细分单元纵深发展。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。纵然城市数字孪生赋能业务应用面临诸多挑战，但是随着对数字孪生技术的不断探索和应用实践，其技术框架、标准体系将不断完善，相信城市数字孪生应用会呈现“广覆盖、深应用、大作用、高价值”的新形态，优秀案例集将会记忆城市数字孪生拼搏前行的发展印记。 评选原则 先进性。案例中所采用的技术或理念具有先进性。 经济性。案例建设成效具有明显的社会效益和经济效益。 急需性。案例能够满足城市数字孪生技术应用发展的迫切需求。 示范性。案例具有可复制性和推广应用价值，能够发挥标杆引领作用。创新性。案例在技术、方法、机制等方面具有前瞻性和特色亮点。 目录 第一篇 城市治理类 深圳市城市交通数字孪生建设01 惠州市“畅通工程”数字孪生交通建设08 数实相融-攀枝花市城市数字孪生14 数字孪生技术赋能“全景富阳”建筑物沉降监测和风险防控20 数字孪生技术赋能大连市“一网统管”建设27 以数字孪生技术赋能城市治理提升广州塔景区综合环境“智治力”33 第二篇 城市建设类 第三篇 城市规划类 第四篇 城市服务类 第五篇 产业经济类 数字孪生技术助力海淀长春桥创建首都文明交通数字全息示范路口41 南部新城5G+AIoT+CIM数字孪生新型智慧城市47 北京CBD数字孪生时空信息管理平台55 深圳福田区福镜CIM平台64 南京市白下高新·紫云数字孪生智慧广场71 重庆两路果园港综合保税区数字孪生平台77 禅城区数字城市基础设施大数据平台83 全产业链数字孪生视频文创产业园91 “丝路智港”数字孪生场站98 第一篇城市治理类 深圳市城市交通数字孪生建设 入选单位：深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司 一、背景意义 “十四五”规划、《数字交通发展规划纲要》、《广东省数字经济促进条例》等提出“构建城市数据资源体系，推进城市数据大脑建设，探索建设数字孪生城市”。当前，我国9亿城市化人口每天出行约16亿人 次，主要大城市每天出行人次超千万次，全国超过30座大中城市每日拥堵时长超过1小时。城市交通基础运行管控成为城市交通治理的核心内容。长期以来，交通管控依托人工调查或固定传感器采集交通出行信息，通过建立经验模型和单一指标体系支撑运行控制，对交通系统演变机理和规律缺乏深层次认知，部分交通治理措施效果不佳。随着移动互联、大数据等技术快速发展，构建城市交通数字孪生系统，以数据驱动城市交通治理，对推动城市交通治理能力现代化与智能化具有重要意义。 二、建设内容 （一）总体架构 本案例通过研究城市数字交通可靠推演和敏捷预测技术，突破数感知融合技术，实现可计算数字孪生体构建技术，开展基于城市交通数字孪生的全域交通管控等应用示范。 深圳市城市交通数字孪生的关键技术为感知、仿真及管控技术，基于数字孪生体最终形成面向应用的数字孪生技术。通过创新数据感知等共性技术，突破城市交通数字孪生关键技术，攻克城市交通在线推演仿真等卡脖子关键技术，基于数字孪生技术开展面向车路协同的全域交通管控，构建全国领先的技术体系。 图深圳市城市交通数字孪生技术架构 （二）应用场景 图深圳市交通数字孪生研发内容 1、深圳市车、路、人亿级出行知识图谱构建 本案例依托多源数据融合感知，构建了全市359万车辆、8104公里道路、1906万出行个体、车、路、人、环境2.9亿个实体及12.4亿联接关系，支持交通亿级实体的时空关联、车辆时空规律的秒级提取。 图深圳市车、路、人亿级出行知识图谱构建 2、深圳市实时在线推演系统 本案例实现了全深圳市8104km道路网络，2932个信号交叉口，高峰小时同时在网车辆超过80万辆的路网，整体交通运行还原精度超过90%，路网交通事件短时在线推演时间低于5秒，关键路段流量和车速短时预测精度达到95%以上，全路网短时预测准确率达到90%以上。 图深圳市道路实时在线推演系统 本案例研发了深圳市的轨道实时仿真推演系统，实现了国道人流实时监测、轨道管控等技术。 3、深圳市路网主动管控平台 图深圳市轨道交通实时在线仿真系统 本案例实时管控全市2932个信号路口，实现区域节点与协调路径集秒级识别，管控方案秒级生成，全 市信号优化耗时从1周压缩到1分钟，优化时间片从小时级提升至秒级，区域、走廊、节点通行效率分别提高8%、10%和5%，公众平均出行耗时减少6%，全年节省出行时间1.84亿小时。 图深圳市路网主动管控平台 三、关键技术 （一）个体出行活动链全过程精准感知技术 本案例针对海量个体出行时空多变、路径多元，难以精准感知等问题，创新性提出了基于锚点理论的 个体惯常性出行模式辨识方法，突破了基于手机信令、支付、定点采集等多源社交数据融合的个体出行目的识别和活动链重构技术，实现基于个体活动长时间序列数据的惯常性活动点提取和活动目的识别，突破了基于手机定位数据与手机信令数据融合的个体定位修正与轨迹匹配技术，攻克了基于手机信令数据与互联网地图导航数据时空匹配的出行方式识别技术，提出了基于路网关键节点转向流量的车辆出行时空一体化校核技术，实现个体全出行链时空规律精准辨识，个体出行活动链识别精度达到85%以上，个体出行时 空分布精细度提升10-100倍。 （二）城市级复杂多模式交通实时在线推演技术 本案例针对复杂路网运行态势多变、演化计算复杂，利用实时检测数据，攻克了基于拉格朗日松弛算法的动态OD调整技术和基于时间滑动窗口的实时在线滚动校核技术，提出基于空间排队的车道级中观模型和分布式并行计算策略，突破了大规模路网车道级实时在线推演技术，车辆出行链精度提升到96%，路网整体交通运行还原精度大于90%，路网交通事件短时在线推演时间低于5秒。 （三）城市交通网络主动管控技术 本案例针对大规模路网瓶颈点与主要交通流路径多变的管控难题，提出了区域瓶颈路段节点与主要交通流的动态识别方法，创新性提出基于主要交通流保畅和瓶颈点防溢流相结合的区域协同控制策略，突破了基于变邻域搜索算法的区域信号快速调优技术，研发了大规模路网的协同控制模型，搭建了城市交通统一管控平台，实现区域路网多策略协同管控，路网主要交通流路径识别准确率达到96%，路网管控整体协同率达到90%，路网平均车速优化提升14%以上，事件引发的交通拥堵时间减少30%以上。 四、创新亮点 （一）可计算城市交通数字孪生体构建技术 针对海量个体出行时空多变、路径多元，难以精准感知等问题，创新性提出了基于锚点理论的个体出行目的辨识和活动链重构技术，攻克了个体出行轨迹匹配和方式识别技术，突破了复杂交通场景的交通流状态在线标定技术，建立了“人-车-路”亿级交通知识图谱。 （二）城市级复杂交通实时在线推演技术 针对路网运行状态多变、演化计算复杂，难以可靠推演，突破了基于时间滑动窗口的车道级实时在线 推演技术，攻克了基于可靠约束的路网短时预测技术，提出了面向大规模路网的分布式并行计算策略，研发出城市级多模式交通实时在线推演系统。 （三）大规模路网多策略协同优化与控制技术 针对大规模路网瓶颈点与主要交通流路径多变的管控难题，提出了区域瓶颈路段节点与主要交通流的动态识别方法，创新了基于主要交通流保畅和瓶颈点防溢流相结合的区域协同控制策略，突破了基于变邻域搜索算法的区域信号快速调优技术，研发了大规模路网的协同控制模型，搭建了城市交通统一管控平台，实现区域路网多策略协同管控。 五、建设成效 （一）社会效益 全球权威公司OMDIA数据表明，本案例成果感知系统装备连续8年蝉联“道路多维感知系列产品”全球第一；本案例成果在广东省珠三角深圳、广州、佛山、东莞、中山，粤东汕头、潮州、揭阳，粤西湛江，粤北韶关等重点城市全