2024年中国交通运输行业数字孪生市场研究报告

序言 交通运输行业基础设施网络日趋完善，下一步发展方向是什么？如何破除制约交通运输行业高质量发展的体制机制障碍，提升交通运输行业数字化、智能化发展水平？交通运输发展向世界一流水平迈进，如何提升综合能力、服务品质、运行效率和整体效益？ 2021年6月7日，交通运输部部长李小鹏在第十三届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议《国务院关于建设现代综合交通运输体系有关工作情况的报告》中指出，交通运输实现了由“瓶颈制约”到“总体缓解”再到“基本适应”的历史性转变，下一步六大工作重点：1.加快构建高质量的综合立体交通网；2.加快提升高品质多元化的综合运输服务能力；3.加快形成统一开放的交通运输市场；4.着力提高综合交通运输发展质量效益；5.着力深化综合交通运输体制机制改革；6.着力完善综合交通法律法规和标准体系。 随着全球新⼀轮科技⾰命和产业变⾰深⼊发展，自动驾驶、智慧铁路、智慧公路、智慧水运和智慧航空等新交通工具、新运输方式和新基础设施不断涌现，推动传统交通运输进入数字化、智能化和绿色化时代，为交通强国建设注入新动力。 为深入了解交通运输行业数字化、智能化发展程度、主要场景和核心痛点，第一新声与上海逸迅信息科技有限公司（简称：逸迅科技）联合开展中国交通运输行业数字孪生市场调研，调研获得了各数字化管理者与行业专家的积极参与。我们希望通过交通运输行业数字孪生最佳实践的研究，为行业企业提供升级的路径参考，帮助企业实现数字化转型。 国务院在《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》明确提出：创新驱动，深化改革。注重新科技深度赋能应用，提升交通运输数字化智能化发展水平，破除制约交通运输高质量发展的体制机制障碍，推动交通运输市场统一开放、有序竞争，促进交通运输提效能、扩功能、增动能。 近年来，我国数字经济发展迅速，2023年数字经济规模已超过50万亿元。在交通运输行业，智慧交通已经成为创新实践最为活跃的方向。智慧交通不仅是新型基础设施建设的重要领域，同时也是数字经济的重要组成部分。 经济 政策 技术 社会 公众对交通安全和环保的关注度不断提高，对交通运输行业的发展提出了更高的要求。企业需要注重提升运输安全性能，减少环境污染，以满足社会的期望。 信息技术的快速发展为交通运输行业带来了革命性的变化。物联网、大数据、人工智能、数字孪生等技术的应用，使交通运输行业实现了智能化、绿色化发展。 目录CONTENTS 拥抱变革： 中国交通运输行业数字孪生市场应用分析 中国交通运输行业数字孪生市场研究背景 l研究定义l数字孪生研究价值l交通运输行业痛点分析l数字孪生标准体系l数字孪生方法论l数字孪生研究范畴 l主要应用行业l行业解决方案提供商l行业应用场景—铁路货运场站l行业应用场景—地铁安全与智能运维l行业应用场景—智慧港口l行业应用场景—危化品运输 中国交通运输行业数字孪生市场现状 中国交通运输行业数字孪生市场未来趋势 l数字孪生总体市场分析l数字孪生未来市场预测l行业发展驱动因素 l技术发展趋势l市场发展趋势l行业发展趋势 核心洞察：头部企业正大步跨入数字孪生时代 当前，交通运输行业精细化运营、高效决策已成为发展的主要趋势。数字基础建设逐步完善，数据采集技术、孪生构建技术和人机交互技术的不断结合与发展，都为数字孪生提供了更加成熟的技术可⾏性。在建设世界一流水平交通强国的目标牵引和交通强国试点的示范效应下，数字孪生已在设备设施的智能运营，综合指挥调度和安全应急预防预控等场景发挥出独特价值，是交通运输行业数字化发展的必经形态。 中国交通运输行业数字孪生市场研究范畴拥抱变革 数字孪生的实时性、可视化、主动性、预见性和闭环性，为中国交通运输行业优化决策，提升运行效率，提供可靠的实现路径。 数字孪生是中国交通运输行业数字化发展的必经形态。 中国交通运输行业数字孪生市场研究背景 研究定义与目的 数字孪生研究定义：数字孪生（DigitalTwin）是对物理实体的数字化表达，以历史数据、实时数据为基础，融合几何、机理、数据驱动等多种数字模型，实现对物理对象的映射呈现、分析优化、诊断预测以及闭环控制，典型特征是物理实体与虚拟模型的数据实时双向互联互通。数字孪生与普通数字模型最本质的区别是，数字孪生是一个“动态“模型，随着它所描述的物理实体的变化而自动的实时的变化，这种特性被称为数字孪生的实时自演化特性。 数字孪生起源与发展：2011年，美国空军研究实验室第一次提出数字孪生的概念。2014年美国通用电气公司（GE）发现数字孪生技术对生产制造的价值，将之推广到工业生产领域，西门子、达索等老牌制造企业纷纷入局，数字孪生技术从美国向欧洲扩散。随着人工智能、物联网、虚拟现实等技术的持续发展以及元宇宙概念的兴起，数字孪生概念进一步完善，适用范围不断拓宽，在工业、城市、能源、电力和交通领域均具备广泛的应用与想象空间。 交通运输行业：包括铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输和其他方式的总称。2021年随着国家发改委、交通运输部提出《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》，数字孪生在交通运输行业迎来了新一轮的发展机遇。 为帮助CIO在推动企业数字孪生规划与建设过程中，更好地了解数字孪生技术及趋势，洞察数字孪生市场特征，准确实现数字孪生产品和解决方案选型，推动企业数字孪生发展进程。第一新声研究院、逸迅科技共同发布首份《2024年中国交通运输行业数字孪生市场研究报告》。 本报告聚焦中国交通运输行业数字孪生关键环节，围绕行业痛点、市场现状，结合主要场景的应用实践，以期达到以下目的： n研究梳理中国交通运输行业数字孪生的起源与发展、应用价值、标准体系、市场现状；n重点调研数字孪生各场景下的行业痛点，挖掘行业中成熟、口碑良好、具有示范效应的标杆场景；n深入分析数字孪生技术、市场和行业解决方案及发展趋势。 中国交通运输行业数字孪生市场研究背景 研究价值：数字孪生的三大要素、五大特点 根据第一新声研究，2024年全国两会召开期间，国家主要领导人强调加快形成安全、便捷、高效、绿色、经济的交通运输体系。《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》也明确提出，到2025年，综合交通运输基本实现一体化融合发展，智能化、绿色化取得实质性突破，综合能力、服务品质、运行效率和整体效益显著提升，交通运输发展向世界一流水平迈进。数字孪生作为极具战略性的技术，已经在航空航天、工业生产、城市管理等领域，呈现出独特的业务价值，初现巨大商业潜能。数字孪生的实时性、可视化、主动性、预见性和闭环性，为中国交通运输行业优化决策，提升运行效率，实现一体化融合发展，智能化、绿色化提供可靠的实现路径。当前中国交通运输行业正处在信息化末期，迈向数字化的阶段，需要通过更全面的数据整合、模型构建和人机交互，发掘数据价值，持续实现业务创新和模式转变。数字孪生是中国交通运输行业发展的必经形态，是数字经济发展的长期愿景，未来每一个企业都会建立数字孪生应用，并通过数字孪生影响组织行为。 中国交通运输行业数字孪生市场研究背景 交通运输行业五大痛点分析 根据第一新声对行业头部客户的调研，发现目前中国交通运输行业主要存在五大痛点：（1）以人为经验为主的传统管理方式无法应对日益复杂的环境变化，安全的挑战愈发突出；（2）数量庞大的设备，分散的信息系统无法高效管理，无形中造成资源浪费，成本高企；（3）数据孤岛现象严重，缺乏数据与业务有效联动，难以满足复杂的业务管理需求；（4）数字孪生标准体系不统一，影响行业发展进程；（5）数据基础弱，能力不完善，导致数字孪生精准度受到影响。 中国交通运输行业数字孪生市场研究背景 数字孪生标准体系 目前我国在数字孪生领域已形成部分国家标准，全国信息技术标准化技术委员会提出并归口的GB/T 43441.1-2023《信息技术数字孪生第1部分：通用要求》已正式发布，并在2024年6月1日正式实施。作为数字孪生第一个跨行业通用的国家标准，首次确认了数字孪生的概念模型（图一）和参考架构，提出并规范了数字孪生的共性要求、功能要求、非功能要求及安全要求。 此外，行业内通常参照北京航空航天大学陶飞教授的数字孪生能力成熟度模型，将数字孪生成熟度（图二）分为“以虚仿实（L0）、以虚映实（L1）、以虚控实（L2）、以虚预实（L3）、以虚优实（L4）、虚实共生（L5）”六个等级，六个等级能力依次递增，为数字孪生项目的目标制定、企业测评、产品和解决方案选择提供参考依据。 中国交通运输行业数字孪生市场研究背景 |逸迅数字孪生方法论 逸迅数字孪生行业解决方案的能力区间 中国交通运输行业数字孪生市场研究背景 数字孪生市场研究范畴 报告研究核心范畴 中国交通运输行业数字孪生市场现状寻求突破 整体市场规模预计维持增长态势，2025年总体市场规模预计达到73.5亿元。铁路运输、水路运输是增长的主要方向。设备设施的运维管理、综合指挥调度和安全应急预防预控是应用的主要场景。 中国交通运输行业数字孪生市场现状 2025年整体市场规模将达到73.5亿元，其中行业解决方案市场规模占比约60% 2022-2025年，中国交通运输行业数字孪生整体市场规模预计维持增长态势，2025年整体市场规模将达到73.5亿元，其中行业解决方案市场规模占比约60%，技术/产品市场规模占比约40%。 洞察1：“四网融合”，推动行业发展 铁路运输推动干线铁路、城际铁路、市域（郊）铁路和城市轨道交通“四网融合”，长江、珠江航道运输发展综合立体交通网，内河、海事港口能力升级，为数字孪生应用创造有利条件。 洞察2：交通强国五大试点，带动数字孪生市场增长 交通强国五大试点数字孪生平台成功落地运营，影响了数字孪生的市场格局，随后成套技术成功复制应用到一系列项目中，形成从“点上示范”向“面上推广”加速转变。 洞察3：数字孪生是三防一体的重要保障 通过增强包括数字孪生在内的科技创新能力，为推进交通行业人防、物防、技防的三防一体安全风险预防预控提供重要保障。 洞察4：智能化变革为数字孪生下一阶段带来更广泛需求 数字孪生AI智能化发展是数字孪生聚焦的重要主题，《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》提出，到2025年，行业智能化发展取得实质性突破，美国国防部2023年初宣布建设基于AI+数字孪生体的战斗实验室，这些变化将在下一阶段带来更广泛的市场需求。 中国交通运输行业数字孪生市场现状 2023年中国交通运输行业数字孪生市场规模为53.3亿元，铁路运输占比达42% 根据第一新声调研，2023年中国交通运输行业数字孪生市场规模为53.3亿元。其中铁路运输的市场规模占比42%，公路运输的市场规模占比25%，水路运输的市场规模占比19%，航空运输的市场规模占比12%，其他占比2%。主要应用场景集中在设备设施的运维管理、综合指挥调度和安全应急预防预控；其中场站类运营管理数字孪生占据了应用的主流；从应用深度看，以L1级以虚映实为主，开始逐渐到L2级以虚控实。 中国交通运输行业数字孪生市场现状 从宏观到微观：政策是数字孪生发展的主要驱动力 政策是驱动中国交通运输行业数字孪生发展的最主要因素。近几年交通运输部门不断出台相关政策，促进和规范数字孪生发展。宏观层面：国务院《“十四五”数字经济发展规划》中，明确数字经济作为农业经济、工业经济之后主要的经济形态；微观层面：铁路、公路、水路、航空运输等相继出台政策细则和落地行动计划，在规划、勘测、设计、基础建设、运维及安防加快数字孪生深化应用，提质增效；行业层面：数字孪生国家标准GB/T 43441.1-2023《信息技术数字孪生第1部分：通用要求》已正式发布，并在2024年6月1日正式实施。 中国交通运输行业数字孪生市场现状 技术发展为数字孪生落地提供保障 技术发展为中国交通运输行业数字孪生落地提供了重要保障。数字孪生技术包含数字支撑技术、孪生构建技术与人机交互技术三大类，这些技术不断演进和发展，共同提升数字孪生的实时性、精确性、