世界经济论坛数字孪生城市深度报告，九大要素描绘清晰未来城市

数字孪生有助于促进城市降本增效，提高城市活力。一是提升企业盈利能力，数字孪生技术允许同时运行“如果”和“最好”场景，以确定可实现利润最大化的可用策略。二是优化资源配置，对要素配置、加工、流通等关键环节进行智能化分析，并通过政策调控使资源更加高效合理利用，据预测，到2024年，超过25%的新建loT业务应用将绑定采用数字孪生功能；三是降低城市创新成本，数字孪生城市模型可以作为一种云服务供企业和市民使用，提高城市创新活力。
数字孪生有助于显著改善居民生活，提升城市包容性。一是提升市民生活幸福感，通过虚实融合、情景交融的数字孪生医院、数字孪生课堂、数字孪生养老院等，可以对服务个体全程、全时、全景个性化跟踪服务，优化服务体验。二是保障人身安全，提升城市运行安全性和可靠性，数字孪生城市可以模拟资产、设备性能，用于预测故障和规避风险，有利于保障居民生活安全。三是数字孪生城市平台为老人、儿童等各年龄段社会公众提供可视化、立体化服务，显著降低数字孪生服务门槛，实现公众共享数字化红利。
数字孪生有助于不断优化生态环境，提高城市韧性。一是降低城市能源成本，助力城市应对气候变化，据调查，德国一个虚拟电厂项目，每年可为园区减少630吨的CO2排放，降低园区能耗总成本4.2% 。二是优化生态布局，专家或城市管理者可以在数字空间评估多个城市规划方案或策略建议，实时计算评估生态环境指标，选出取最优方案。
据预测，到2030年，数字孪生技术的应用将为城市规划、建设、运营节省成本达到2800亿美元市场规模方面， 2020年全球数字孪生市场规模为31亿美元，预计全球数字孪生市场将以58%的复合年增长率增长，到2026年将达到482亿美元。

文章图片
全球数字孪生市场规模预测
中国数字孪生城市建设市场活跃。据统计， 2020年中国新型智慧城市投资总规模约为2.4万亿元人民币，特别是近年来中国城市信息模型（CIM）建设项目呈现出逐年快速增长趋势，项目数量从2018年2项增长至2021年72项（截至2021年9月），投资总量也随着项目数量逐年攀升。 2021年8月，世界经济论坛与中国信息通信研究院联合征集数字孪生城市案例，据本项目案例统计，千万人民币级投资项目占一半以上，百万人民币以上级别投资项目达到89% ，项目平均投资达到2800万元人民币。

文章图片
中国城市信息模型项目数量年度分布
二、“4+5框架” ，数字孪生城市的关键要素结合全球数字孪生研究观点以及数字孪生城市案例实际，数字孪生城市建设主要涵盖9大要素，呈现“4+5”要素框架，包含4大内部要素，即基础设施、数据资源、平台能力、应用场景，以及5大外部要素，即战略与机制、利益相关方、资金与商业模式、标准与评估、网络安全。

文章图片
数字孪生城市关键要素架构

文章图片
数字孪生城市要素视图
信息基础设施成为数字孪生城市的数据底座。物联感知设施和城市级物联网平台是感知城市运行状况的触手，也为城市部件远程控制提供了入口。数字孪生海量数据汇聚和实时数据处理的需求，向城市云网资源提出了更高要求， 5G网络、窄带泛在感知网、全光网络等网络设施为万物互联提供通道，多级数据存储中心、云数据中心满足全域全量数据存储的需要，高性能计算、分布式计算、AI计算、云计算以及边缘计算等先进计算设施为数字孪生提供高效可靠的算力保障。

世界经济论坛数字孪生城市深度报告，九大要素描绘清晰未来城市 | 智东西内参( 二 )