数字孪生技术应用实践案例汇编（2025年）

案例汇编 (2025年) 中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会2026年3月 前言 数字孪生，正以不可阻挡之势重塑我们的世界。它不仅是数字化转型的核心引擎，更是推动城市治理、产业发展迈向“可感可知、智能决策”的关键力量。从《深化智慧城市发展推进全域数字化转型行动计划》将其作为城市智能中枢的共性支撑，到国务院办公厅《关于加快场景培育和开放推动新场景大规模应用的实施意见》强调其在场景创新中的深度渗透，数字孪生已从前沿概念演进为驱动千行百业智能化升级的实践基石。 为促进数字孪生技术从“可用”走向“好用”，以高水平应用赋能高质量发展，中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会已连续五年组织开展数字孪生技术应用案例征集，系统梳理经验、推广创新路径。今年发布的案例汇编所收录的23个标杆案例，经由多领域权威专家，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遴选而出。案例覆盖城市治理、运维管控、能源、交通、水利、文旅等多个领域，并精选出10个具有全国推广价值的创新案例，旨在为各地推进数字孪生建设提供切实参考。 展望未来，数字孪生技术将进一步与人工智能、隐私计算等技术深度融合，推动“虚实共生”的数字化治理范式成为新常态。随着政策红利的持续释放与创新生态的加速成熟，数字孪生必将从技 术创新的“试验田”演进为驱动高质量发展的“新质生产力引擎”，为中国式现代化建设注入持久动能。 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。我们期待以此为契机，与各界共同推动数字孪生应用走向更扎实、更广阔的未来。 目录 一、创新案例 （一）郑州航空港区与上海临港AI数字孪生数据中心项目............1（二）北京AI驱动的智算中心数字孪生运管平台............................6（三）北京城市副中心规划管控三维智慧信息平台........................13（四）北京大兴国际机场数字孪生智能联控能碳优化项目............19（五）北京市东六环隧道数字孪生项目............................................24（六）龙岗CIM+AI城市治理创新应用与实践................................29（七）金沙江白鹤滩水电站生态环境智慧管理系统三维可视化建设项目...........................................................................................................36（八）合肥市城市三维模型LOD1.3级生产项目.............................40（九）中国科学技术大学智慧驾驶舱................................................46（十）珠海高新区基于数字孪生底座的城市韧性智治实践............53 二、潜力案例 （一）张仪新站变电站智能巡视与数字孪生技术融合应用............59（二）51GIM红庆河煤矿数字孪生伴采系统....................................64（三）北京市突发地质灾害监测预警提升工程—地质灾害数字孪生项目...........................................................................................................69（四）常德烟草智慧物流园区数字孪生与AI创新应用项目..........73（五）重庆陆海国际中心园区运营管理平台....................................77 （六）多技术融合打造安徽电信无线网数字孪生全景镜像............84 （七）广铁供电智能运维管理平台.....................................................89（八）横琴文化艺术中心数字孪生平台............................................93（九）深圳公明水库基于GenAIOT技术的智慧安防业务创新......98（十）数字淀乡时空一体化平台.......................................................106（十一）数字孪生赋能海珠区全域数据城市治理应用示范工程..110（十二）扬州中远海运重工船舶管件智能制造数字孪生平台......116（十三）银川市地理数字孪生平台及三维应用场景建设项目（一期） .................................................................................................................123 （十四）中国人民抗日战争纪念馆数字孪生智能管理中枢系统..128 一、创新案例 （一）郑州航空港区与上海临港AI数字孪生数据中心项目 申报单位：中国移动通信集团河南有限公司、中国移动通信集团上海有限公司 1.案例概述 在算力需求爆发式增长与“双碳”目标的双重背景下，数据中心作为关键基础设施，面临能效优化、运维复杂、安全管控及建设周期长等多重挑战。传统管理模式存在“数据孤岛、过程黑盒、决策滞后”等痛点，难以满足高质量发展要求。 本案例以中国移动郑州航空港区及上海临港两大数据中心为实体，深度融合数字孪生、人工智能、5G、物联网及BIM技术，创新构建了覆盖“规划－设计－建设－运维”全生命周期的AI驱动数字孪生平台。该平台不仅实现了物理数据中心在数字空间的实时镜像、交互与追溯，更通过AI算法的深度介入，实现了从“被动响应”到“主动预测与自优化”的根本性转变，为大型数据中心的集约化、绿色化、智能化运营树立了行业新范式。 2.应用场景 场景1：数字孪生驱动的智能建造与精益管控 针对建设阶段“看不见、管不精”的难题，平台将BIM设计模型与施工现场的5G+IoT感知数据实时融合，构建了与物理工地同 步生长的“数字工地”。通过无人机定期航拍与AI图像识别，实现土方、结构、机电安装等进度的自动比对与三维可视化，工期偏差预警准确率提升90%以上。 核心能力主要包括以下三个方面，一是虚实融合互动，支持在数字模型中远程调用现场摄像头，实现BIM模型与实时视频画面的无缝联动，助力管理人员实现施工现场“透视化”管理；二是模拟仿真推演，针对大型设备吊装、复杂管线排布等关键工序开展模拟预演，提前识别并解决工序冲突，有效减少施工返工；三是自学习自优化，依托AI算法对历史施工数据进行深度分析，持续优化施工流程与资源调配方案，可使项目整体建设周期缩短20%。 场景2：AI赋能的智慧能效与低碳运维 聚焦数据中心核心能耗指标PUE（电能利用效率）的深度优化，平台集成空调群控、配电监测、IT负载等全系统数据，构建了数据中心“热力－电力”耦合的数字孪生体，实现从芯片到冷却塔的全链路能效仿真与寻优。 核心能力主要包括以下三个方面，一是数据融合供给与空间分析计算，融合气象数据、电价信号、业务负载预测，实现多维数据的时空关联分析；二是模拟仿真推演与自学习自优化，采用机器学习算法，小时级动态推演并生成最优制冷策略（如冷机设定温度、水泵频率、风机转速），实现“按需供冷”。系统运行后，PUE值持续降低8%以上，年节电超200万度，相当于减少碳排放约1000吨；三是可视化呈现，三维全景动态展示PUE、WUE（水利用效率）及气流组织，定位能效瓶颈。 场景3：基于数字孪生的预测性维护与安全运营 平台改变传统“故障后维修”模式，利用数字孪生模型对基础设施（如配电柜、UPS、精密空调）进行全时健康度评估与风险预测，实现“智防患于未然”。 核心能力主要包括以下四个方面，一是物联感知操控与全要素数字化表达，关键设备传感器数据（温度、振动、电流谐波）实时映射 至孪生体；二是模拟仿真推演，基于设备历史运行数据构建失效模型，模拟极端工况下的性能衰减；三是自学习自优化，AI模型通过分析数据趋势，提前7天以上预警潜在故障（如铜排节点异常温升、滤网堵塞），维护成本降低15%，设备可用性提升至99.99%；四是可视化呈现，在三维模型中用不同颜色高亮显示设备健康状态，一键下发改派工单。 3.案例总结 本平台的成功实践，在多维度取得了显著、可量化的成效。一是运营能效行业领先，PUE值较项目初期降低超过8%，最低可达1.25，年节约电费超百万元，直接助力“双碳”目标。绿色实践获评“国家绿色数据中心”等多项国家级荣誉。二是工程质量与效率双提升，建设阶段质量问题闭环时间平均缩短50%，竣工资料数字化交付率100%。项目整体工期缩短20%，为算力基础设施的快速投用抢占先机。三是安全管控智能化转型，通过AI视频智能分析，实现对人员行为、环境风险的全天候自动巡检，安全隐患主动识别率超90%，安全违规事件率下降30%，实现从“人防”到“技防”的本质提升。四是运维模式根本性变革，实现从“被动响应”到“预测性维护”的跨越，平均故障修复时间（MTTR）缩短60%，运维人员工作效率提升20%以上，保障了数据中心作为关键基础设施的高可靠运行。 本案例核心创新体现在技术融合、模式重构与价值提升三个层面。一是“规－设－建－维”全生命周期数据价值闭环创新。打破了各阶段数据孤岛，以统一数字孪生模型为唯一数据载体，实现了数据从设计、施工到运维的无损传递与价值迭代。尤为关键的是，运维阶段产生的真实性能与能效数据可反向驱动未来新数据中心的设计优化，形成了“实践反馈设计”的可持续优化闭环，这在业内具有前瞻性。二是“AI+数字孪生”深度协同的决策智能创新。超越了三维可视化的初级阶段，将机器学习、深度学习算法深度植入 平台核心。在能效优化、故障预测、安全管控等场景中，实现了从“描述现状”到“诊断原因”再到“预测未来并给出决策建议”的跃迁。例如，系统不仅能展示当前的PUE，还能通过仿真推演，给出未来24小时基于天气和负载预测的最优制冷策略，实现智慧决策。三是“5G+平台”赋能的远程实时控制与运维模式创新。充分利用5G网络低时延、高可靠特性，不仅保障了海量感知数据实时回传，更关键的是实现了基于数字孪生分析结果的远程精准控制。运维专家可在异地通过孪生平台下发指令，直接调节现场设备参数或启停设备，实现了“所见即所析，所析即可控”的远程智慧运维新模式，极大提升了应急响应速度与资源调度效率。 （二）北京AI驱动的智算中心数字孪生运管平台 申报单位：北京电子数智科技有限责任公司、北京优锘科技股份有限公司 1.案例概述 在数字经济迅猛发展和人工智能技术加速普及的背景下，各行业对高性能数据处理和智能计算的需求日益迫切。智算中心作为支撑AI模型训练与大数据分析的关键基础设施，已成为驱动智能产业创新的核心力量。为应对企业、科研机构和政府部门的多变算力需求，北京市某智算中心构建了基于软硬件协同的AI智算云体系，形成了灵活、高效、安全的算力集群，支持多品牌AI芯片兼容，提供智算服务，推动人工智能产业链的协同与生态建设。 数字孪生运管平台的建设旨在从运维、运营、生态、营销和产品五个维度实现智能化升级。在运维方面，通过实时监控AI集群芯片、设备和POD状态，预测潜在故障，减少停机时间，优化资源和能耗配置，降低维护成本；同时加强安全响应和自动化工具集成，提高效率并减少人为失误。在运营方面，平台模拟分析大模型训练与推理流程，识别性能瓶颈，提供端到端数据分析，支持精准决策，并通过任务、集群、POD及芯片的多层操作，提升服务质量和用户