面向未来网络的数字孪生城市场景应用白皮书

数字孪生技术应用研报总结

一、数字孪生城市建设成效

• 政策引领：国家及多部委出台政策，推动数字孪生城市建设，涵盖文旅、城市治理、网络等领域。
• 技术融合：5G/6G、3D建模、AI、VR等技术融合发展，提升数字孪生应用效果。
• 市场规模：数字孪生项目数量及金额持续增长，城市治理领域规模最大，文旅领域增长迅速。
• 应用效能：数字孪生在文旅、城市治理、网络等领域应用效能持续增强，提升管理效率和服务水平。

二、数字孪生文旅应用场景

• 需求和痛点：文旅数据质量低、系统割裂、智慧化程度低；文化遗产易被破坏、传播力不足；文旅体验缺乏多样化和个性化；文旅资产管理效率不高。
• 总体架构：包括基础设施层、数据层、能力层和应用层，实现智慧景区管理、虚拟旅游平台、文化资产保护与展示、数字文旅资产管理。
• 典型场景：
  • 智慧精细景区管理服务：提升数据采集质量、打破信息孤岛、实现主动安全监控和应急管理。
  • 文化遗产数字保护与传播：高精度数字化复原文化遗产，拓展产业运作方式，丰富文化传播形式。
  • 元宇宙沉浸式旅游体验：打造沉浸式虚拟旅游空间，提供个性化、沉浸式文旅体验。
  • 数字文旅资产管理及开发：实现数字资产安全高效管理，探索新的商业模式提升经济效益。

三、数字孪生城市治理应用场景

• 需求和痛点：城市规划优化设计难、缺乏协同；产业信息流动不通畅、招商难；公共安全监测预警难、响应不及时；城市精细化治理程度低、数据分散；生态环境治理难度大、效果难评估。
• 总体架构：包括基础设施层、数据层、能力层和应用层，实现规划建设、产业发展、公共安全、精细化治理、生态环境管理。
• 典型场景：
  • 动态优化、智能会商的规划建设：优化城市规划设计，提升会商效率，辅助审批决策。
  • 虚实融合、精准服务的产业发展：提升产业链协同效率，创新招商模式，促进产业良性发展。
  • 动态监测、智能分析的公共安全：实现防洪内涝、大型活动等场景的监测预警和应急响应。
  • 精准管控、智慧便捷的治理服务：提升城市精细化智能化治理程度，实现跨场景、跨区域高效综合决策指挥。
  • 绿色低碳、智慧安全的生态环境：实现污染溯源、节能减排，打造清洁城市。

四、数字孪生网络应用场景

• 需求和痛点：网络规划成本高、精准度低；网络建设效率低、安全性差；网络运维智能化程度低、保障难；网络优化依赖人工、试错成本高。
• 总体架构：包括基础设施层、数据层、网络层和应用层，实现网络规划、建设、运维和优化。
• 典型场景：
  • 智能精准的网络规划：构建规划站点价值评估系统，实现高精度网络模拟和方案优化。
  • 安全高效的网络建设：利用数字孪生技术提升网络建设效率和质量，降低成本和风险。
  • 虚实融合的网络运维：实现网络运营维护的虚拟化，提升工作效率和精准度。
  • 虚实交互的网络优化：为网络优化提供迭代优化策略和低成本试验环境，提升优化效率和安全性。

五、数字孪生场景建设推进建议

• 优化物联感知终端布局：加快大规模高精度物联传感设施部署，推进物联传感设施的智能化管理与维护。
• 加快高速稳定网络建设：加强网络覆盖与信号稳定性，增强大网络带宽与低时延。
• 强化“端-边-云”算力协同：强化边缘计算，实现云端计算弹性扩展，支持物联感知数据实时建模分析。
• 加快新兴技术创新与集成：加强建模渲染等新技术创新，加强数字孪生与大模型技术融合，加快新兴技术集成扩展。
• 加强数据治理与隐私保护：确保数据同步与一致性，加强数据安全与隐私保护。
• 构建城市级可扩展底座：加快各部门系统融合集成，重构多能力集成且生态开放的数字孪生新引擎。

六、未来展望

• “6G+虚实共生旅游”：消除文旅时空边界，打造全域万物互联智慧旅游空间和跨时空、超高精度、可实时互动的元宇宙虚拟旅游空间，实现线下线上体验空间互通共生。
• “6G+数字孪生城市治理”：保障城市安全，提高城市管理效率，实现超低时延和精准定位，助力应急安全。
• “6G+数字孪生技术”：推动网络智能运营，实现数据传输与反馈信息的高效处理、环境感知增强、网络智能化与自治、自我学习与优化。