数字孪生城市技术应用典型实践 案例汇编 2024年 中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会2025年3月 前言 近年来,数字孪生技术在我国从战略框架逐步向系统性落地推进,成为推动数字中国建设的重要技术引擎。随着《数字中国建设整体布局规划》《十四五数字经济发展规划》《深化智慧城市发展推进城市全域数字化转型的指导意见》等政策的实施,数字孪生技术已深度融入城市治理、产业升级、民生服务等关键领域,形成“虚实共生、数智驱动”的新型数字化转型发展范式。截至2024年,全国已有超过80的省级行政区将数字孪生纳入智慧城市建设规划,在雄安新区、上海临港、深圳前海等标杆区域实现从单体建筑建模到城市级全息映射的跨越式发展,相关产业规模突破千亿元,技术融合创新与场景规模化落地正重塑城市治理新格局。 为深入贯彻落实国家“加快数字化发展,建设数字中国”战略部署,推动数字孪生技术从技术创新向价值创造转化,中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会连续五年五次开展全国数字孪生技术应用实践案例征集活动。本次活动自2024年10月启动以来, 共收到涵盖31个省级行政区的100多个申报案例,经多位领域权威专家从技术先进性、场景创新性、实施成熟度、经济与社会效益四维评价体系严格评审,最终遴选出22个标杆案例,并精选出10个具有全国推广价值的典型案例进行重点展示,以期为国家及地方政府推动数字孪生应用场景建设提供有力借鉴和参考。 本案例汇编所收录的案例内容、相关数据及图表均由各申报单位提供,中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会未对全部数 据的真实性进行独立校验,相关内容仅供参考,不构成任何形式的承诺或保证。汇编旨在为地方政府提供“技术选型场景规划实施路径”的全流程参考,为企业提供“产品研发方案设计生态合作”的实践指南。 未来,随着新型城市基础设施建设加速、行业大模型与数字孪生深度融合,技术应用正呈现“感知泛在化、模型智能化、服务场景化”的新趋势。我们期待通过本案例集的传播,推动形成跨区域、跨行业的数字孪生创新共同体,助力构建“数据驱动决策、模型赋能治理、孪生预见未来”的城市发展新范式,为培育新质生产力、实现中国式现代化贡献数智力量。我们希望通过这本案例集,能够为数字孪生技术的进一步推广和应用提供实践指导,助力我国数字孪生城市建设迈向更高水平。 目录 一、典型案例1 (一)数字孪生低空经济态势感知运管平台1 (二)杭州西站现代综合交通枢纽“镜像新城”项目9 (三)数字孪生大藤峡项目16 (四)中国移动IP网络数字孪生虚拟验证平台应用案例23 (五)西湖景区交旅融合平台35 (六)宁波大学附属第一医院智慧医疗数字孪生平台42 (七)数智引擎园启新篇:苏州工业园区数字孪生城市底座63 (八)济南新旧动能转换起步区数字孪生城市平台70 (九)总图信息化与钢铁冶金重大安全风险智慧监管系统80 (十)工业数字孪生在生活用纸行业中的应用84 二、潜力案例101 (一)北京大兴国际机场高速公路数字化智慧管控平台101 (二)华南某水资源调配工程数字孪生项目110 (三)数字孪生赋能IT基础管理提质增效120 (四)东至县城市大脑(一期)智慧应用项目126 (五)“数字孪生”打造“智慧大脑”赋能城市智治132 (六)临沂市中医医院数字孪生138 (七)埃及生态园数字孪生园区平台146 (八)江苏双星新材智慧工厂151 (九)服务器行业产品制造全流程数字孪生应用案例160 (十)上海中远海运楼宇设备管理平台项目175 (十一)鄂州市城市数字公共基础设施建设项目183 (十二)陕西省石泉县农村综合性改革试点试验项目190 图目录 图1低空态势感知3 图2天地空感知4 图3空域管理可视4 图4航线航道可视5 图5航线动态调整5 图6无人机任务监测6 图7枢纽多维数据展示图11 图8智能告警中心图12 图9火灾应急预案辅助决策图12 图10网约车调度仿真推演图13 图11大客流仿真推演图14 图12数字孪生发电厂房可视化场景18 图13工程安全风险与健康评估系统19 图14安全生产管理系统20 图15网络规划仿真场景交互界面27 图16资源引入仿真场景交互界面28 图17流量调度仿真场景交互界面30 图18网络倒换仿真场景交互界面31 图19西湖全景三维孪生图36 图20西湖全域交通管控场景37 图21断桥人流管控二级预警38 图22断桥实时客流密度统计39 图23西湖全域客流量预测场景40 图24分区管控人力部署可视化40 图25医院异常事件智能告警45 图26门诊管理46 图27患者管理48 图28病房管理49 图29手术管理51 图30智能药柜51 图31智慧物流53 图32智慧物流53 图33楼宇自控55 图34能耗管理56 图35美象医疗行业的产品架构57 图36三维底座运维编辑器59 图37三维底座运维编辑器59 图38智慧医院数字孪生架构方案62 图39孪生体资源管理孪生体组装64 图40开发者中心能力示例65 图41数字孪生资产平台用户端66 图42中法交流元宇宙67 图43草鞋山数字空间68 图44政务数据中心机房孪生68 图45起步区数字孪生底座72 图46起步区数字孪生底座72 图47片区规划73 图48全局能力75 图49车路协同场景还原75 图50数字孪生底座构建81 图51煤气安全管控系统82 图52高温熔融金属安全管控系统83 图53研究技术路线83 图54生活用纸行业折叠机设备知识图谱示例86 图55生产作业培训87 图56设备机理仿真88 图57产线实时数据监测89 图58后加工产线产效协同90 图59电机设备状态监测及预警91 图60立库运行实时监测92 图61制浆造纸能耗实时监测92 图62制浆峰谷调度优化93 图63干燥部能效优化94 图64原纸物料损耗实时监测分析95 图65小包机设备参数优化分析96 图66裁切机大圆刀寿命预测分析97 图67高速运营驾驶舱103 图68视频孪生实时实景态势研判(收费站)104 图69视频孪生实时实景态势研判(服务区)104 图70视频孪生实时实景态势研判(五环立交)105 图71交通事件智能分析预警及决策支持106 图72交通事件智能分析预警及决策支持106 图73实景三维一张图路产作业管理107 图74除雪保障精准调度管理108 图75工程运行监测111 图76全线管道充水过程孪生112 图77开停泵及流量调节过程孪生113 图78工程检修排水过程孪生114 图79泵站电气回路工频及变频运行开停机过程暂态孪生114 图80工程设备运行模拟仿真115 图81工程物理孪生建设116 图82工程状态实时感知117 图83工程机理仿真融合117 图84工程运营管理升级118 图85全国层级物理孪生122 图86数据中心层级物理孪生122 图87数据中心层级逻辑孪生123 图88机房层级物理孪生124 图89水淹模拟128 图90应用地图模型的国资平台128 图91船舶轨迹追踪129 图92视频点位130 图93城市管理130 图94地图三维可视化134 图95三维单体化134 图96接入1000路实时视频监控并实现自动巡查134 图97肇庆高新区网格化平台136 图98总览139 图99液氧罐指标监测140 图100供水设备监测141 图101安防告警142 图102电梯运行实时监测143 图103消防应急144 图104多尺度全场景BIM建模147 图105生产数据集成可视化呈现148 图106人事物全要素数字化表达149 图107虚拟工厂153 图108国内数据管理154 图109厂区数据管理155 图110产线数据管理155 图111新能源管理156 图112污水数据界面157 图113废气数据界面157 图114安全界面158 图115数据打通实现产品数字孪生模型建立163 图116产品建模与装配仿真163 图117利用模型进行静态干涉检查164 图118利用模型进行动态干涉检查164 图119全球工厂数字孪生模型构建164 图120生产线数字孪生模型构建165 图121制造能力评估165 图122可制造性验证166 图123立体仓储与精准配送能力验证166 图124内存按压工站及孪生系统167 图125数字孪生系统模型架构168 图126物理与行为模型功能169 图127数据融合交互关系169 图128数字孪生模型功能图谱170 图129数据采集界面170 图130数据实时分析界面170 图131预测性维护功能171 图132现场设备反控制数据171 图133基于数字孪生技术的液冷服务器生产测试服务平台173 图134工厂与产线级整体生产过程模拟规划174 图135产品测试过程模拟174 图136产品真实测试过程174 图137系统及产品关键数据对比监测175 图138设备监控及运维系统整体架构175 图139项目首页3D展示界面179 图140设备关系查询180 图141运维看板181 图142设备资产列表181 图143设备运行状态监控182 图144运维计划监控183 图145运维策略管理183 图146通过数字孪生显示小区楼栋的“一标三实”情况186 图147基于数字孪生的警用专题地图187 图148基于数字孪生的可视域分析188 图149基于数字孪生的活动安保部署188 图150基于数字孪生的招商电子沙盘189 图151乡村底座190 图152农业产业地图192 图153文旅产业一张图193 图154生态保护一张图193 图155运营服务一张图194 图156品牌建设一张图195 图157乡村党建196 一、典型案例 (一)数字孪生低空经济态势感知运管平台 申报单位:北京优锘科技股份有限公司、中航金城无人系统有限公司福建省分公司 1案例概述 作为战略性新兴产业和新质生产力的典型代表,低空经济正以蓬勃之势迅速发展,无人机配送、低空物流以及低空旅游体验等一系列应用场景不断兴起,正在逐步改变日常生产和生活方式。随着低空经济体系智能化建设的不断推进,基础设施规模与日俱增,系统越来越复杂,变化越来越频繁,系统之间的关联度越来越紧密,管理团队对于复杂系统的认知也越来越困难。缺乏高效的技术手段,政府监管部门难以及时发现低空空域中的不合理飞行行为,企业也难以保证飞行任务的安全性和可靠性。管理难度日益剧增,低空经济具有“异构、高密度、高频次和高复杂度”的特性,在发展过程中面临几个问题:一是天地空多源异构时空数据融合管理的问题。天地空数据来源 多样,包括卫星遥感数据、地面监测数据、气象数据、无人机采集数据等,这些数据具有不同的格式、分辨率、空间参考系统和时间频率,难以直接融合和管理。其次,这些数据涵盖的空间范围广泛,从地面到低空区域,不同空间尺度之间存在差异和不一致性,如何有效地融合和管理这些多尺度数据是一个难题。另外,时空数据具有高度动态性和复杂性,需要实时更新和处理,但现有的数据管理系统和技术往往无法满足其需求。此外,数据安全和隐私保护也是一个重要问题, 天地空多源异构时空数据融合管理面临着数据异构性、空间尺度差异、时空动态性等方面的挑战。 二是有限的地面、空域和频谱资源共享共用的问题。低空经济中,地面、空域和频谱资源有限且需求量大,存在着资源分配不均、竞争激烈的情况。由于各种低空飞行器的需求差异性大,共享共用地面、如何利用有限资源合理调度分配管理空中交通堵塞,提高飞行效率,降低事故风险成为一大问题。 三是管理者对低空飞行器“看不见、呼不到、管不住”的基本安全问题。低空经济中涉及的飞行器种类繁多,包括无人机、直升机、飞艇等,这些飞行器的体积小、速度快、飞行高度低,给管理带来了挑战。管理者往往难以实时监测、识别和控制这些低空飞行器,容易导致飞行事故和安全隐患。 2应用场景 场景1:态势感知通感一体协同监管 数字孪生平台结合数字孪生技术,集成各类数据源,包括但不限于空域监测系统、无人机监控系统、航空管理系统、地理信息系统等,以3D空域图的形式实时空域内的各种信息,根据各类管