智慧城市的发展共识与“十四五”路径建议

文｜陈才

随着5G、大数据、人工智能、数字孪生等技术的融合应用，物理世界和数字世界交融发展、虚实互动，正深刻影响人类经济社会发展进程。数字孪生涉及技术门类多、应用领域广，已成为国内研究与实践的热点之一。我国“十四五”规划纲要明确提出要“探索建设数字孪生城市”，雄安、上海、海南等地已率先开启数字孪生城市相关实践。目前，对数字孪生及数字孪生城市已形成一些共识：

第一，数字孪生体系是数字技术的集成创新，将有力推动信息技术产业高质量发展。数字孪生因感知和仿真技术而起，因综合技术集成创新而兴。数字孪生是涉及物联感知、新型测绘、数据融合、仿真推演、深度学习等多环节、多技术的技术创新簇群，涵盖了信息技术大部分产业链。可以说，数字孪生是新一轮数字化浪潮下，数字科技集成创新与应用的典型代表。

第二，数字孪生技术重塑信息化进程，正展现出巨大的应用潜能。数字孪生技术大幅降低试错成本，提升了各行各业数字化的部署速度和验证效率，并在制造、能源、医疗、健康、环保等多个行业开展了应用实践。特别是自数字孪生城市提出以来，吸引了政产学研用各方的广泛关注，展现出巨大的应用价值与发展前景，或将成为数字化转型率先开花结果的领域。

第三，探索数字孪生城市建设，有助于推进城市治理体系和治理能力现代化。数字孪生城市通过数据全域标识、状态精准感知、数据实时分析、模型科学决策、智能精准执行等科技手段，有望成为城市智能运行的先锋模式，以及吸引高端智力资源参与、持续迭代演进的城市级创新平台。探索建设数字孪生城市，有助于解决城市规划、建设、管理中的复杂性和不确定性问题，提升城市现代化治理能力和治理水平。

“十四五”时期，围绕探索建设数字孪生城市的工作要求与部署，要厘清数字孪生城市发展价值与方向，以前瞻科技赋能城市发展的目标导向与破解城市多尺度复杂难题的需求导向相统一，以点带面，务实推进。

一是强化统筹，构建城市级统一融合化数字孪生底座。当前各地正积极推进CIM 平台实施建设，不同委办局对CIM 底座的理解和边界也不尽相同，基于时空大数据平台、城市信息模型平台、空间治理平台等不同技术路径构建城市多个数字底图底座均有发生，延续烟囱模式，造成投资浪费。要建立数字孪生城市统筹推进的组织体系和管理机制，满足城市一张底图、共性赋能行业应用的现实需求，避免条线分割的单兵作战。建议由城市大数据局或数据资源整合部门作为实施牵头单位，住建局、规划自然资源局、城管局、公安局等主要部门协同配合，对数字孪生城市应用进行整体谋划、统一立项、协同推进，避免出现CIM 平台、GIS 平台重复建设时空数据割裂等问题。

二是需求牵引，以小切口应用牵引数字孪生场景大发展。数字孪生城市是复杂的综合系统工程，涉及众多政府部门和行业数据，全面全域推进现阶段并不现实。要瞄准城市运行中人工难操控、系统无预见、综合复杂度高、前因后果了解不足的场景先行入手，瞄准传统技术很难有效解决城市的地下空间治理、全过程危险品管控、人车物环全场景复杂预警干预等问题入手，从局部封闭区域切入，逐步拓展数字孪生应用范围。同时，要充分考虑场景渲染、数据集成、空间计算、模拟仿真等技术能力成熟度和场景必要性，建立高中低多配置版本，实现不同时空孪生颗粒度应用体系，满足城市规划建设、城市治理等不同层次应用需要。

三是协同创新，形成数字孪生产业技术生态体系规范有序发展。重点发挥城市建模、新型测绘、数据智能、模拟仿真等数字孪生类龙头企业的带动作用和行业协会、科研机构的纽带作用，加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，加强战略、技术、标准、市场等沟通协作，推动泛在感知、数字建模、数据融合、虚实互动、智能操控等实现技术攻关突破。积极组建数字孪生城市技术产业联盟等，加强面向产业亟需的标准体系构建，重点发展针对数字孪生技术在各领域的具体应用场景，开展参考框架、技术体系、数据融合、平台工具、孪生安全等内容的标准化设计。政府要引导建立应用市场的生态合作机制，滚动发布数字孪生城市技术需求和重难点项目“揭榜挂帅”场景，有效激发市场创新活力与协同攻关能力。