WORLD与中国信息通信研究院联合发布ECQNOMICFQRUM数字李生城市：框架与全球实践洞察力报告2022年4月 免资声明本文件由世界经济论坛发布，作为对项目、河察领或或互动的责献。本文所表达的调查结果、解释和结论是世界经济论坛推动和认可的合作进程的结果，但其结果并不一定代表世界经济论坛的观点，也不代表其全体成员，合作伙伴或其他利益收关方的观点2022世界经济论坛。保留所有权利本出版物的任问部分不得以任间形式或方式复割或传插，但括影印和记录，或通过任何信息存储和检款系统。 封ii/r: Peera Sathawirawong, Getty Images封二图片; Unsplash, Getty Images求4前言5摘要7.数字事生城市的概念与价值81.1数字李生城市概念认识逐渐清晰91.2数字牵生城市具备四大技术特征121.3数字李生技术为城市带来巨大价值131.4数字李生城市的三大愿景151.5数字李生城市具备广阔发展空间162.数字李生城市的关健要素172.1数字牵生城市要素架构182.2数字李生城市内部核心要素252.3数字李生城市外部支撑要素303.数字李生城市的全球实践313.1评中国雄安新区：依托BIM管理平台实现城市全生命周期数字化监管323.2中国昆明：打造数字李生城市交通数据底座提升交通综合治理水平343.3中国深圳妈湾智慧港：打造数字孕生港口平台实现港口运作和港航管理智能化353.4马来西亚乔治城：通过数字李生城市平台模拟推演城市新建项目潜在影响363.5美国新西哥州：基于数字李生城市平台打造清洁城市有效降低碳排放量383.6法国雷恩市：虚拟雷恩有效助力地铁规划建设大幅降低建设成本683.7澳大利亚新南威尔士州：开发数字李生概念验证模型支撑多利益相关方加入城市规划414.数字李生城市的挑战与建议424.1数字李生城市面临的挑战434.2对政府推进数字李生城市的建议444.3对产业推进数字李生城市的建议4646附录1全球数字率生要素研究观点47附录2全球主要经济体数字牵生相关政策8t撰稿人49致谢50尾注数宇孕生载市：标案与全球实政3 2022年4月数字李生城市：框架与全球实践前言余晓晖JeffMerritt中国信息通信世界经济论坛执行委员会研究院院长成员城市转型平台全球负责人城市的持续发展与紧荣是现代文明的期致力于信息通信领域研究和创新，信通伟大胜利之一。城市承载了世界上大多数院智慧城市团队在数字李生（Digital的人口，也创造了超过80%的全球GDP。Twin，又称“数字双胆胎”）研究基础在规模化快速发展的同时，城市也面临系上，于2017年创新性地提出数字李生城市列挑战，如碳排放增加与环境污染、交通理念，积极与产学研用各界深入研讨，推拥堵、洪涝暴雨等自然灾害下暴露出城市动数字李生城市产业发展和实践经验共脆弱性等。新冠疫情进一步加剧了这些问享。题。联合国（2030年可持续发展议程》提《数字李生城市框架与全球实践报出"建设包容、安全、韧性和可持续城市和告》正是信通院智慧城市团队与世界经济社区"的目标，然而，这一目标虽被广为接受，却不具备清晰的实现路径。城市可持论坛城市转型平台的研究成果。报告提出了数字李生城市4大技术特征，3大发展愿续发展目标的实现，既依赖数字技术的创最，深入分析了驱动数字李生城市发展的9新与赋能，也需要政策支持与机制变革1。大关键要素，并针对当前挑战，提出了高数字李生城市（Digital TwinCity）正质量建设数字李生城市的思路建议。该报是面向未来可持续发展提出的城市规划建设告对于各地正探索研究并付诸实践的城市新理念与新模式，是数字技术革新与城市运管理者、积极拥抱数字李生技术并推广应行机制创新的有效结合，是城市升级的可行用的企业家和投资者有一定借监鉴意义。路径。通过物理城市与数字城市的精准映未来，信通院将与世界经济论坛以及射、虚实融合、软件定义、智能反馈，促进全球产业多利益相关方携手，共同推进全城市生产更加高效安全、生活服务更加便捷球数字李生城市理论深化研究，发布数字包容、生态环境更加低碳可持续。中国摊李生城市建设指南，搭建数字李生城市优安、新加坡、法国雷恩等全球多个城市正积秀案例库，共享技术创新和实践经验，助极探索实践，取得了一定成效。推数字李生城市更以人为本、更可持续地中国信息通信研究院（下文简称“信稳健发展。通院”）作为中国国家高端专业智库，长数宇孕生载市：标案气与全球实政4 摘要当今世界，超过半数的人口居住在城涵、架构等达成共识，分享最佳实践经頭地区，伴随城市化率快速增长，城市在验，助力数字季生城市有序发展。满足城镇人口住房、基础设施、交通、能数字率生城市是通过数字化虚拟的构源需求方面面临巨大跳战，需新的思路与方法。城市转型与可持续发展的目的是建，将城市的物理空间映射到数字空间，实现人与自然世代共同繁莱。这需要将城通过模拟、监控、诊断、预测和控制，解市发展的重点从创造建筑环境转移到改善决城市规划、设计、建设、管理、服务的城市建设的成果城市必须造福于人和地复杂性和不确定性间题，实现城市物理维方发展。为实现这一目标，城市的系统必度和数字维度的同步运行、虚实互动。数须协同起来，因为城市是由相互连接的资字李生城市具备4大典型技术特征，即精准产和网络组成的复杂系统。城市是“系统映射、分析消累、虚实交互和智能干预。的系统”，是复杂巨系统的典型代表。数字李生城市追求3大目标愿景，即城当今时代，我们面临的主要挑战也是市生产运行更加集约高效，城市生活空间系统性的：实现零碳发展、适应气候变化宜居便捷，城市生态环境可持续发展。在和发展循环经济都是系统层面的排战，需城市生产中，运用数字李生技术，实现对人流、物流、能量流、信息流等复杂场景要基于系统的解决方案。因此，我们需要基于系统的政策、技术、策略和工具，推进行智能化分析，如优化城市空间布局，动城市高质量转型。野解复杂路口拥堵，自然灾害模拟推演制，科学制定应急疏散方案等，润察城市利用以数学季生为代表的第四次工业运行规律，降低城市治理成本，提升市民革命技术，配合政策机制改革，重型优化生活质量。在城市生活中，利用数学李生城市规划方法、治理服务模式和运营机技术监测城市部件性能，预测故障规避风制，可以帮助我们更好地理解系统，更有险，保障居民生活安全，同时打造虚实交效地进行干预，正成为城市直面挑战、选互、个性定制的数字李生医疗、课堂、社代升级的一种可行路径。将城市作为一个区等服务。在生态减排中，数字李生城市系统的系统来管理，重点是为人类、社会有助于城市管理者和专家在三维全息场最和自然提供更好的结果，这需要整合建筑下评估优化生态布局，遵选碳排放政策最环境和自然环境等各个行业，同时要求我优方案，推动能源设施精细化运维、碳轨们将现实世界、数字世界和人类世界连接速追踪，助力城市实现碳中和。起来。数字李生城市发展涵盖9大要素，呈现目前数字李生城市已经在新加坡、中“4+5”的要素框架。基础设施、数据资国雄安等地落地实践，有效提升了城市公源、平台能力、应用场景最是数字李生城市共服务与管理水平，助力更便捷、高效地的4大内部要素，为数字李生城市提供内生提供城市服务，促进更立体、精细地治理动力和数字底座。战略与机制、利益相关城市。但是，数字李生城市目前仍然处于方、资金与商业模式、标准与评估、网络探索期，面临认识不一、技术不成熟、商安全是数字李生城市的5大外部要素，为数业模式不清晰等诸多挑战，需产学研用各方充分探讨，逐步对数字李生域市内学季生城市提供良好环境和外部支撑。数字孕生载市：标案与全球实政5 当前数字李生城市建设仍然面临诸多自然更好发展提供了路径。挑战，例如对其认识仍相对片面，对其价面对挑战，展望未来，数字李生城市值认知尚不统一，海量数据汇聚增如了数高质量发展需要政府、企业等相关利益方字安全与隐私保护风险，复合型人才资协同推进。政府要充分协调自上而下的项源、行业知识资源有所欠缺，创新的商业层设计与自下面上的基层需求，激发市民模式等仍重待深化等。据本项目申报案例和机构的创新热情；国绕个体需求设计更统计，目前66.7%数字李生城市项目资金多跨行业领域的数字享生场景，以需求牵来源于政府财政投资，社会资本和企业力引供给，不可为李生而李生：分级分类构量投入仍需提高。建李生城市数据体系，确保分布式安全保障与个人隐私保护；搭建协同创新的跨学技术解决方案是必要的，但仅依靠技科多梯次人才队伍。企业要降低数字李生术方案是不够的。科技以人为本，数字李城市应用场最的生成门横，吸引更多从业生城市的最终目标是为了促进社会公平与者和中小企业参与；重点锻造数字享生领包容，保护个人权益和积极促进城市转型域独特长板，形成组合式创新繁荣生态；的商业力量，让范者更强，让者更有注重产业实施中标准引领，形成互联互通爱，让城市更宜居，让自然更和谐。一个互利共赢的标准化伙伴关系；同时，要拓城市级的数字李生项目要想取得成功，还展数字李生城市从toG市场走向toB和toC必须解决人力和组组方面的因素，涉及到市场，将项目一次性建设关系转变为长效道德和技能、商业、法律和监管解决方化经营与购买服务关系。案。数字李生城市不仅要实现跨组织边界数字李生技术是一种新型思维模式和数据共享，更要驱动每个组织信息管理成先进科技力量，对数字李生技术的认识、熟度的提高。因此数字李生戴市项目必须理解、祛魅，对基于数字李生治理框架下是"社会技术”，使每个组织都能从更好的决的摸索、探讨、其识，对应用场景的孵策中受益，并使数字享生子系统们在整个化、扶持、规范，这些都是长期而重要的经济中提供更好的结果。简面言之，数字工作，需要多利益相关方的通力合作，共李生的社会技术变革项目为人类、社会和同进步。数宇孕生域市：标累与全球实政6 数字李生城市的概念与价值城市正成为经济社会快速发展的核心动力数率生圾市：标案与全球实政7 环境支持。随着第四次工业革命的发展，当今世界城市正成为经济社会快速发展的核心载体与创新中心。在经济社会快以数字技术为主要驱动力，以数据为核心速发展的同时，城市也面临经济复苏之乏生产资科的城市发展和转型之路显得越来力、减排降碳、应急防灾、医疗养老服务越清晰可见。数字李生技术，正成为物理需求激增等日益严峻的挑战。联合国提出世界和数字世界之闻的桥梁。数字李生城到2030年应达到的17个可持续发展目标，市，让城市的管理和运行在时空尺度上更其中“可持续的城市和人类住区”等目标加自由和形象。的实现既依赖数字技术创新，也需要政策1.1数字李生城市概念认识遂渐清晰经过近20年的发展，数字李生技术正息通信研究院首次提出数字事生城市概从制造业走入千行百业，走近普罗大众生念，即基于数字化标识、自动化感知、网活。数字李生城市是基于数字李生技术的络化连接、普惠化计算、智能化控制、平城市发展新理念与新模式，对其概念的认台化服务的信息技术体系，在数字空间再识正逐渐清晰。造一个与物理城市匹配对应的数字城市，全息模拟、动态监控、实时诊断、精准预2002年，“信息镜像模型”概念首次测城市物理实体在现实环境中的状态，推提出，初步描绘数字李生概念。MichaelGrieves（迈克尔·格里夫斯）教授在美国动城市全要素数字化和虚拟化、全状态实联合国提出了时化和可视化、城市运行管理协同化智能17膜可持续发展目标密款根大学任教时百次提出“镜像空间模型（Mirrored SpacesModel）”概念，并化，实现物理城市与数学城市协同交互、20302006年发表著作明确为“信息镜像模平行运转。型”，即在虚拟空间构建一套数字模型，2017年，“智慧城市数字李生体”概可以与物理实体进行交互映射，完全描述念被提出。佐治亚理工学院从城市平台角物理实体全生命周期的运行轨违”。度提出，智慧城市数字李生体是一个智能的、支持物联网、数据丰富的城市虚拟平2012年，“数字生与数字李生体”台，可用于复制和模拟真实城市中发生的定义首次给出，之后在工业中开展应用。变化，以提升城市的韧性、可持续发展和受美国航空航天局阿波罗计划（NASA's宜居性。Apollo program)启发，E.H.Gla