广东广州-数字孪生核心技术及开放平台研发项目可行性研究报告
思瀚产业研究院    2022-03-01

数字孪生核心技术及开放平台研发项目

1、本项目的基本情况

本项目主要研发形成具有完全自主知识产权的数字孪生核心技术开放平台，主要包括三维数字化及智能仿真关键技术和训练平台、工业级数据采集分析关键技术及一站式数据治理平台、以及基于计算机视觉和生物识别的感知智能技术，实现公司在数字孪生核心技术方面的突破和领先，为公司智能轨道交通、智慧城市交通以及城市安全应急业务赋能，获取技术上的差异化竞争优势，打造技术开放平台生态，推动“数字孪生城市”的加速发展。

项目名称：数字孪生核心技术及开放平台研发项目。

项目实施主体：佳都科技集团股份有限公司。

项目主要建设地点：广东省广州市。

项目建设期：3 年。

以搭建数字孪生技术架构体系为中心，涵盖三维数字化及智能仿真关键项目主要建设内容 技术和训练平台研发、工业级数据采集分析关键技术及一站式数据治理平台研发、基于计算机视觉和生物识别的感知智能技术的研发。

2、本项目的具体研发内容

（1）本项目研发内容在数字孪生技术体系中的定位

数字孪生技术体系包括基础支撑、核心技术平台以及产业应用三个方面，本项目研发主要聚焦在“核心技术平台”领域，具体如下：

（2）本项目的研发技术基础

近年来公司已经在数字孪生领域进行了前瞻性技术开发并初步形成面向轨道交通、城市交通和城市安全应急的软件应用。技术方面包括三维可视化地图引擎技术、SLAM 点云数据处理技术、AR 增强现实交互控制技术、多模态数据集成与治理技术、基于图计算引擎的知识图谱技术、静态/动态及 2D/3D 人脸检测技术等；知识成果方面初步形成 70 项专利申请、25 项专利授权、36 项软件著作权等；应用方面已经在广州、上海、青岛等地的数字化项目中应用了融合数字孪生技术的算法和软件。

综上，公司具备在数字孪生技术领域的研发体系、团队和应用场景，本项目将进一步投入资金进行系统性开发，在三维建模、仿真预测、工业控制等数字孪生关键技术上形成具有完全自主知识产权的核心技术平台，实现公司在数字孪生领域从“布局领先”到“技术领先”再到“生态领先”。

（3）本项目的主要研发内容及预计研发成果

①三维数字化及智能仿真关键技术和训练平台研发

主要研发技术内容包括：

A、场景数字化：研发面向城市治理和工业场景的三维实体对象模型构建技术，能够实现模型动态数据的高精度、全时空实时更新，实现物理世界与信息世界一致可用。

B、要素数字化：研发用于城市治理场景的广域大数据实时采集与治理技术，实现人、车、物、行为数据全链路对账、接入及治理，研发用于工业场景的多元异构对象的泛在感知、工业互联技术，实时感知实体对象多维数据，实现对场景活动对象与事件的全维度认知。

C、规则数字化：搭建城市治理场景（如交通、安全、应急等）和工业场景（如轨道交通、工厂园区等）的仿真建模和训练平台，融合深度学习技术，可以实现对特定场景下物理规则、行为规则、物体运动规则的数字化建模和仿真训练，从而为行业软件系统赋予一定的实时预测和自主智能决策能力。

D、研发基于云模式的数字孪生数据存储与共享服务，以及面向高并发、高可用环境下的应用服务支撑能力，实现开放平台服务可靠、按需调用。

预计研发形成面向城市治理和工业场景的数字孪生开放平台，为公司各产品线及生态合作伙伴开发者提供三维建模和仿真训练开发工具，开发者可在平台上导入 BIM、CAD 等数据进行场景模型创建、规则创建，并自主导入实景数据进行仿真训练；也可在平台上调用现成的建筑、设备、车辆等数字模型，快速搭建场景的数字孪生模型。

②工业级数据采集分析关键技术及一站式数据治理平台研发

主要研发技术内容包括：

A、研发面向城市治理（交通、安全、应急等）和工业数字孪生领域（轨道交通、工厂园区等）的数据采集、数据分析、数据开发、数据安全、数据资产和数据共享等数据平台工具。

B、打造针对上述场景的数据开发服务体系，包括针对特定需求的数据模型开发服务、数据资产管理服务、数据治理服务、数据规范制定服务和数据共享服务。

预计研发形成一站式数据治理平台，平台可为公司各产品线的数字孪生应用开发提供可按需调用的数据采集和数据集成处理能力，满足工业级的数据管理、数据安全和处理性能要求，减少重复开发，提高开发效率。

③基于计算机视觉和生物识别的感知智能技术研发

视觉识别和生物特征识别为数字孪生应用提供重要数据来源，该子项主要研发技术内容包括：

A、基于时序信息的动作识别算法、目标检测与跟踪技术、人/车属性分析技术、身份/ReID 识别、动作/交互分析识别技术等。

B、基于深度学习及微分几何的大库 3D 人脸识别和防伪技术、基于双目散斑/条纹结构光的实时 3D 人脸成像技术。

C、超高精度的指/掌静脉识别算法，包括手掌关键点检测、质量评价、活体判断、特征提取等。

预计研发形成实现视频图像识别、生物特征识别算法模型和训练平台，能够为公司各产品线开发者提供标准算法或定制算法开发服务，为其产品应用高效采集非结构化数据提供技术支持。

3、项目实施的必要性分析

（1）数字孪生是实现智慧城市建设的重要技术路径

智能应用随着技术创新以及业务融合，已逐渐走入人们日常的生产生活，但对城市治理问题的解决尚未实现质的改进，城市系统的复杂特性，迫切需求技术应用实现新突破。数字孪生城市支持从物理空间到数字空间以全局视野实现精准映射、感知交互、智能监测、模拟仿真，具备高纬宏观视角分析城市系统运行规律的能力，新型城市治理模式呼之欲出。

数字孪生城市通过构建城市物理世界、网络虚拟空间一一对应、相互映射、协同交互的系统，实现城市全要素数字化和虚拟化、城市全状态实时化和可视化、城市管理决策协同化和智能化，形成物理维度上的实体城市和信息维度上的数字城市同生共存、虚实交融的格局，实现在网络空间对物理空间的现实城市的智能运控与管理。因此，数字孪生城市既是数字城市的建设目标，也是智慧城市建设的新高度，是助力城市实现智慧化的重要技术手段。

（2）数字孪生城市已成为智慧城市建设“新蓝海”

近年来数字孪生城市先后经历概念培育、技术探索、应用试点三个重要阶段，并很快进入“全面落地”的建设期，成为未来城市形态演变的重要方向。上海、浙江、广东、山东、江苏、北京、广州、深圳等省市纷纷出台具体试点政策及指导文件，先行先试，积极探索数字孪生城市试点建设工作。

2020 年 10月，上海市全面推进城市数字化转型“十四五”规划中明确指出：面向数字时代的城市功能定位，加强软硬协同的数字化公共供给，加快推动城市形态向数字孪生演进，构筑城市数字化转型“新底座”。2020 年 10 月，广东省推进新型基础设施建设三年实施方案中指出：探索构建“数字孪生城市”实时模型，形成集应用服务中枢、决策分析助手、治理智慧平台、规划专家系统于一体的全要素“数字孪生城市”一网通管系统。2021 年 1 月，深圳市关于加快智慧城市和数字政府建设的若干意见中明确指出：要探索“数字孪生城市”，依托GIS、BIM、CIM 等数字化手段，开展全域高精度三维城市建模，加强国土空间等数据治理，构建可视化城市空间数字平台。智慧城市建设已全面进入孪生城市的发展高峰期，城市孪生已成为智慧城市建设“新蓝海”。

（3）研发数字孪生核心技术平台，抢占市场制高点，获取先发优势

当前数字孪生市场仍处于无序发展阶段，大部分参与者凭借各自在数字孪生方面的不同技术专长占据部分市场，行业内普遍面临数据采集能力层次不齐、底层关键技术无法得到有效感知、数据关联和挖掘技术缺乏等诸多问题。从长远来看，要释放数字孪生技术的核心能力，有赖于从底层向上层技术的有效贯通，整合数据采集、传输、处理以及模型构建与仿真分析相关技术，打造综合技术开放平台，从而实现数字孪生技术多领域的快速开发和应用。

随着数字孪生与各产业的深度融合，未来 3-5 年产业格局将逐渐成型，掌握数字孪生核心技术的企业将迅速占领行业制高点，实现先发优势。佳都科技致力于为客户提供计算机视觉、智能大数据、知识图谱以及数字孪生技术与服务，在数字化经济领域具备丰富行业经验与技术能力。随着数字孪生技术的全面开花，公司通过开展一系列数字孪生技术、平台、装备、应用的研发及产业化工作，探索关键技术的产业落地应用，进一步提升公司数字化与智能化服务能力，并持续保持技术先进性，抢占市场制高点，获取发展机遇。

4、项目实施的可行性分析

（1）国家相关政策的有力支持为项目实施营造良好的市场环境

智慧城市建设是从技术角度解决城市建设及管理的重要手段，能够提升城市的管理服务水平，对解决城镇化过程中所产生问题具有积极作用，数字孪生技术在智慧城市建设中具有相当程度的战略意义。近年来，国家多部委陆续出台政策文件，加快智慧城市建设与数字孪生技术的研发与落地。

2014 年，国务院发布《国家新型城镇化规划（2014-2020）》，首次把智慧城市建设引入国家战略规划；《十三五规划纲要》提出“以基础设施智能化、公共服务便利化、社会治理精细化为重点，充分运用现代信息技术和大数据，建设一批新型示范性智慧城市”；《国家新城镇建设规划》、《国家信息化发展战略纲要》和《促进大数据发展行动纲要》等一系列政策的相继颁布，有力驱动了数字经济的发展及城市治理现代化水平的提升，并推动全国省、市、县的智慧城市升级建设；《国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》明确提出“以数字化助推城乡发展和治理模式创新,全面提高运行效率和宜居度”, “探索建设数字孪生城市”，“加快推进数字乡村建设、构建面向农业农村的综合信息服务体系、建立涉农信息普惠服务机制，推动乡村管理服务数字化”。在国家及地方的多项政策共振下，应用数字孪生技术的智慧城市建设将迎来良好的发展前景。

（2）深厚的研发实力为项目实施提供了有力保障

佳都科技是国内专业的人工智能技术产品与服务提供商，为全球行业客户提供计算机视觉、智能大数据、知识图谱、数字孪生技术与服务，在多年的行业耕耘中积累了丰富的研发经验，有较为深厚的研发实力。

在技术研发方面，一方面，佳都科技自 2018 年设立“AR 产品线”，致力于三维数字孪生应用领域的研究与开发，目前已形成涵盖三维建模、全息仿真、场景构建、视频融合、视觉智能、高分渲染等技术领域的产品体系，自主掌握数字孪生部分技术。另一方面，佳都科技拥有行业领先的生物特征识别团队，该团队参与国家、省市项目共计 10 项，已授权国内专利 20 项，参加 WebVision 国际竞赛 2019 年获得全球第五名，2020 年获得全球第三名。曾获得广州市科技进步一等奖、广东省科技进步一等奖、珠江科技新星项目。

在产学研合作方面，佳都科技重视通过产学研合作对技术进行创新与突破，从 2001 年至今一直与科研院校进行多方向的合作，包括人才培养、技术攻关、前瞻性研究等。同时与多所科研院校进行科研课题合作，并建立联合实验室，共同开展企业研发项目和多项国家及省市级课题攻关。2018 年，公司与清华大学合作承担广东省人工智能重大专项“基于多维感知体系的超大城市智能安防一体化平台研发与示范应用”，从“感知-识别-分析—服务创新”多层次研发基于多维感知体系的超大城市智能安防一体化平台，实现行业亟需的“复杂环境下人脸识别检出率”等关键技术突破。

2019 年，公司与广东工业大学合作承担的广州市产业技术重大攻关专项“新一代智能化融合安防系统关键技术开发及应用示范”，研发集物联网技术、人工智能技术、海量信息采集、智能分析、精准处理于一体的城市级安防综合应用管理平台，构建“物-物相连”、“人-物相连”的多级物联架构，更全面准确地掌握城市管理和运行情况。2020 年，世界 5G 大会上，佳都科技与北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室、人工智能与数字经济广东省实验室（广州）分别进行了战略合作签约，将共同对人工智能与大数据、智慧轨道交通领域的前沿技术进行研发，推进技术变革及行业发展。

综上，企业在数字孪生方面的研发实力与产学研合作经验将为公司的研发体系注入新的活力，能够为项目的顺利实施提供坚实的技术保障。

（3）强大的业务拓展能力为技术研发提供了产业化路径

佳都科技以“城市‘慧’变得更好”为使命，基于自主研发的人工智能、数据科学和数字孪生三大核心技术，打造数字孪生城市新型基础设施，致力于为城市各行业、各场景的“数智化”建设赋能。公司已经形成“3+1+N”业务布局：以自主研发的城市级数字孪生平台和智慧终端为驱动，应用于智能轨道交通、智慧城市交通、城市安全应急三大赛道，夯实企业数字化升级基础业务，创新 AI智能产品、互联网服务、智慧医疗等 N 个场景，实现数字孪生技术的产业化落地。

5、项目的投资估算

项目总投资估算 90,652.18 万元，拟以本次非公开发行股票募集资金投入65,016.89 万元，具体投资内容包括场地租赁、软硬件购置、项目开发支出、项目实施支出等。

6、项目备案及审批相关情况

本项目相关备案、环评（如需）等事项尚未办理完毕，公司将根据相关要求履行审批或备案程序。

7、项目经济效益分析

本项目研发形成公司核心技术平台，不产生直接经济效益。在激烈的全球数字经济竞争中，本项目的实施将加快公司在数字孪生领域前瞻布局和研究攻关，有效支撑公司将数字孪生科技理念与城市治理的结合，不断推进公司在智能轨道交通、智慧城市交通、城市安全应急的业务布局。

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