编者按 | 6月10日起,中央宣传部组织中央及地方媒体开展2026年“活力中国调研行”主题采访活动,多角度、立体式呈现中国经济稳中向好、动能充沛、活力奔涌的良好态势。
近2个月的时间,大河财立方记者跟随“活力中国调研行”采访团,深入北京(京津冀)、上海(长三角)、粤港澳大湾区国际科技创新中心调研采访,并与随行调研专家对话,看创新、探活力、强优势,为三大国际科创中心发展贡献智慧。
雄安新区有“三座城”,地上、地下、云上,同步生长。今年6月,“活力中国调研行”采访团走进雄安,触摸“云上一座城”。在这里,云上的数字孪生城市,不仅是物理世界的镜像,更是一个具备感知、思考和预见能力的“活”的城市生命体。
雄安是在一张白纸上率先探路,但全国绝大多数城市并非如此,一些城市的智慧城市建设还面临系统林立、重复建设等难题。数字孪生城市,如何在更多的存量城市中建设?最大障碍是什么?不同规模的城市又该如何选择路径?
近日,中国信息通信研究院产业与规划研究所总工程师高艳丽接受大河财立方记者采访,结合多年参与雄安规划和全国智慧城市顶层设计的实践,对上述问题作出系统回应。
从“一张白纸”到全国共识
高艳丽与雄安的缘分始于2017年。彼时,她参与雄安新区规划项目,承担智慧雄安规划。
“雄安新区是一张‘白纸’,这给了我们一个前所未有的机遇,数字城市与物理城市同步规划、同步建设,进行全面创新。”正是基于这一条件,中国信通院率先提出数字孪生城市理念:在虚拟世界仿真推演,在现实世界精准执行,虚拟服务现实。
从雄安起步,数字孪生城市逐步走向全国共识。高艳丽介绍,信通院连续六年发布数字孪生城市白皮书,在中国互联网协会成立数字孪生技术应用工作委员会,在中国通信标准化协会成立数字孪生城市标准组,推动这一概念向技术标准和整体解决方案持续演进。2021年,“探索建设数字孪生城市”正式写入国家“十四五”规划纲要。国家数据局组建后,信通院支撑其出台的第一个文件,就是深化智慧城市发展、推进城市全域数字化转型的政策文件。
在高艳丽看来,2023年是数字孪生技术路径的分水岭。此前实现路径并不清晰,此后随着GIS建模、三维渲染、物联网、大数据、人工智能和智能体等技术加速成熟,技术路径愈发清晰,标准体系日益完善。
但她同时直言:“目前国内大多数城市数字孪生城市的建设,基本上仍然停留在可视化呈现阶段,距离可计算、可仿真、可推演、可闭环的真正的数字孪生来说尚有显著差距。”
存量城市落地:不是另起炉灶,而是盘活已有成果
雄安是一张白纸,绝大多数城市并非如此,它如何在更多的存量城市落地?
面对这样的疑问,高艳丽认为,存量城市数字孪生同样具有巨大价值。过去十余年,国内大部分存量城市持续推进智慧城市建设,各条线领域积累了海量数据和技术能力,并逐步向城市大脑集聚,形成数据中台和技术中台。但实际运行中,城市大脑和中台在支撑上层城市管理时,往往难以找到有效发力点。
“数字孪生为此提供了宝贵的出路。”高艳丽说,可以用数据中台的数据构建城市数字孪生体,将技术中台的技术能力封装为数字孪生的能力组件,形成数字孪生城市底座。在此底座之上,打造城市全域数字化“一网统管”体系,真正实现城市治理“一盘棋”。由此,存量城市已有的数字化成果得以充分利用,避免另起炉灶和重复建设。
她进一步解释,数字孪生城市建设并非简单的三维建模,而是对城市对象与运行规则进行语义化和数字化表达。这需要构建涵盖静态基础数据与实时动态感知数据的完整城市数据资源体系,并在架构层面分层构建,整合数据层、对象实体、业务实体以及施工计算、视频计算、可视化渲染、仿真计算、感知计算、虚实交互等多种能力组件。应用层则面向应急指挥调度、城市应急管理、疫情防控、水利管控、交通治理等跨领域场景。高艳丽特别提到,数字孪生在危险性高、复杂度高、需要广域统筹管理的八大类场景中优势明显,对城市安全与防灾减灾有着重要支撑作用。
“数字孪生从技术层面破解了智慧城市长期难以解决的两个核心问题:一是技术集成问题,二是业务协同问题。”高艳丽总结,对存量城市而言,数字孪生城市既是智慧城市的升级版,也是推进城市全域数字化转型的重要抓手。
雄安经验已开始向全国输出。在雄安新区,大河财立方记者了解到,雄安已为河北省住房和城乡建设厅搭建城市体检调查平台,并为全省100余个县市提供数据采集与治理服务。此外,新疆、西藏、安徽、河南等省(区)的城市体检,也在使用雄安输出的技术能力。
“最大障碍不在技术,而在治理架构”
“无论是智慧城市还是数字孪生城市,当前面临的最大障碍均源于治理架构层面。”高艳丽认为,技术层面固然存在挑战,但相较于治理架构的改革,技术突破相对可控。
在她看来,智慧城市的本质在于共享与协同,目标是从条线治理的局部智能迈向全域治理的总体智能。但过去十余年,这一转变收效并不显著。
高艳丽举例,个别省份各个条线累计建设了约1600个信息系统,信息孤岛依然林立,重复建设问题突出。“这其实是尚未参照智慧城市的架构来建设的结果。”
“没有组织架构的整合,就无法推动业务架构的整合,进而难以实现技术架构的整合。反过来,试图单纯依靠技术架构的整合来倒逼组织架构变革,在实践中往往难以奏效。”高艳丽强调,即便建立了城市运行管理中心和大数据中心,若缺乏与之相匹配的高层级行政主体来主导和统筹,仍无法实现城市治理“一盘棋”。
与之形成对照的是,雄安已经率先跑通了从可视化呈现到可计算、可推演、可仿真、可闭环的能力闭环。这恰恰是雄安经验能够对外输出的核心价值所在。
超大特大城市“高举高打”,中小城市特色突围
对于超大特大城市与中小城市的差异化路径,高艳丽提出核心认知:技术架构是全球通用的,不因城市规模而改变;真正的差异源自城市定位、产业基础和发展诉求。
她认为,超大特大城市应坚持“高举高打”,聚焦思想创新、模式创新和技术创新,对标世界一流城市和一流产业,发挥引领示范作用。中小城市则应在紧跟主流技术趋势的同时,充分挖掘地域优势、资源禀赋和产业特色,例如文旅型城市应走差异化、特色化发展路径。
高艳丽告诉记者,数字孪生城市对地方数字经济发展具有显著推动作用:优化公共服务配置、提升基础设施管理效率、支撑数据驱动的重大决策。更重要的是,通过对城市整体建模与运行数据的开放开发,可以为各行各业提供生产建设依据和服务消费参考,从而激活全域数字经济活力。
“这不仅仅是服务城市治理,更是为了壮大数字经济、培育数字产业,同时也是人工智能深度发展的重要基础设施底座。”她说。
在雄安,这一底座正在转化为具体场景。雄安雄创数字技术有限公司总经理马继生介绍,机器人、无人机、无人车等物理AI在实际空间中训练,通常需要长距离真实路测,而在数字孪生空间中完成仿真推演,可替代约60%的真实物理空间工作量,大幅降低训练成本和风险。“云上雄安”所提供的低成本、高精度训练环境优势,正在转化为产业吸引力。
作为智慧城市顶层设计的国家队,信通院与雄安数城公司合作开展数字孪生城市设计,持续跟踪雄安智慧城市建设进展。高艳丽也期待,与雄安新区及河北省继续深化合作,共同打造数字孪生城市和城市全域数字化转型的标杆,让雄安经验为更多城市提供借鉴。