数字技术与产业融合发展的新经济业态，数字孪生赋能轨道交通，为其数字化转型提供强大助力
思瀚产业研究院    2022-03-01

1、数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态，把握数字化发展新机遇，拓展经济发展新空间，推动我国数字经济健康发展的历史使命刻不容缓

数字经济是由信息技术革新驱动的经济增长，是数字技术与产业融合发展的新经济业态。数字产业化和产业数字化共同构成了数字经济的基本范畴。数字产业化即信息产业增加值，指提供数字技术、产品、服务、基础设施和解决方案，以及其他依赖数字技术、数据资源的各类经济活动。产业数字化则是用数字技术赋能传统产业，传统产业应用数字技术所带来的新增产出是构成数字经济的重要组成部分，具体应用涵盖智慧城市、智能制造、智慧农业、工业互联网等数字化应用场景。“十三五”时期，我国深入实施数字经济发展战略，不断完善数字基础设施，加快培育新业态、新模式，推进数字产业化和产业数字化取得积极成效。思瀚产业研究院数据分析：2020年，我国数字经济核心产业增加值占国内生产总值（GDP）比重达到7.8%，数字经济为经济社会持续健康发展提供了强大动力。

2022年1月，国务院正式发布《“十四五”数字经济发展规划》（以下简称“《规划》”）。《规划》指出，发展数字经济是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择，是数字时代国家综合实力的重要体现，是构建现代化经济体系的重要引擎。数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，正推动生产方式、生活方式和治理方式深刻变革，成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。根据《规划》，到2025年，数字经济迈向全面扩展期，数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%；展望2035年，数字经济将迈向繁荣成熟期，力争形成统一公平、竞争有序、成熟完备的数字经济现代市场体系，数字经济发展基础、产业体系发展水平位居世界前列。

2、数字孪生技术是数字经济的基础支撑，国家政策高位推动，加快数字孪生技术应用和产业的发展，数字孪生未来市场空间广阔

数字经济以数字化转型为推动力，以数字技术为基石。传统产业应用数字技术所带来的新增产出是构成数字经济的重要组成部分，而实现传统产业数字化的数字孪生技术则是数字经济的基础支撑。

数字孪生是一种数字化理念和技术手段，它以数据与模型的集成与融合为核心，通过在数字空间实时构建物理对象的精准数字化映射，基于数据整合与分析预测来模拟、验证、预测、控制物理实体生命周期过程，最终形成智能决策的优化闭环。为了构建数字化镜像并实现上述目标，需要集成大数据、云计算、人工智能、区块链、物联网、工业互联网、虚拟现实、增强现实等数字技术。

在行业应用层面，数字孪生应用场景十分广泛，数字孪生技术不断赋能各传统行业，推动产业数字化。智慧城市领域，数字孪生赋能城市规划、建设、治理、优化等全生命周期环节，实现城市全要素数字化、全状态可视化、管理决策智能化；数字孪生在道路交通、站场规划、智慧地铁等交通领域中应用也较为广泛，通过融合数据建模实现城市交通的智能预测和决策。工业领域，在石化、冶金等流程制造业中，数字孪生聚焦工艺流程管控和重大设备管理等场景，赋能生产过程优化；在装备制造、汽车制造等离散制造业中，聚焦产品数字化设计和智能运维等场景，赋能产品全生命周期管理。此外，数字孪生在其他多个领域也有不同程度的应用。

近年来，国家不断出台政策高位推动数字孪生技术发展和应用。2020年4月，国家发展改革委和中央网信办联合发布《关于推进“上云用数赋智”行动培育新经济发展实施方案》，将数字孪生提到了与大数据、人工智能、5G等并列的高度，并专辟章节谈“开展数字孪生创新计划”，要求“引导各方参与提出数字孪生的解决方案”。2021年3月，“探索建设数字孪生城市”首次纳入《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》（以下简称“《纲要》”），《纲要》强调深化新型智慧城市建设，推动城市数据整合共享和业务协同，提升城市综合管理服务能力，完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，因地制宜构建数字孪生城市。

数字孪生发展与应用如火如荼，未来随着物联网、人工智能、大数据等技术的不断发展，且在国家政策推动下，数字孪生应用领域更加广阔，与产业的结合更加深入。IDC预计到2025年全球数字孪生市场规模将从2020年的52.2亿美元增长到264.6亿美元，年均复合增长率达到38.35%，数字孪生未来发展空间广阔。

当前，数字孪生市场仍处在蓝海阶段，许多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，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，具有先发优势。

3、数字孪生城市作为智慧城市演变的下一个城市形态，孪生城市建设加速落地

数字孪生城市是智慧城市演变的下一个城市形态，数字孪生城市建设关乎国家治理水平和治理能力的提升，行业发展受政策驱动明显。2020年以来国家陆续出台相关政策大力推进数字孪生技术在智慧城市中的应用与发展，各地方积极探索建设数字孪生城市，推进智慧城市形态演变。

2020年1月，国务院办公厅发布《关于支持国家级新区深化改革创新加快推动高质量发展的指导意见》，要求深入推进智慧城市建设，提升城市精细化管理水平。2021年3月，《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”，要“推进城市数据大脑建设，探索建设数字孪生城市”。2022年1月，国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》，明确提出，统筹推动新型智慧城市和数字乡村建设，协同优化城乡公共服务。深化新型智慧城市建设，提升城市综合管理服务能力。

上海、浙江、深圳等地开展试点示范，以城市信息模型（CIM）为基础推动数字孪生城市建设。上海市提出“面向数字时代的城市功能定位，加快推动城市形态向数字孪生演进”，临港新片区试点数字孪生城市建设，打造上海数字化转型示范区；浙江省发布数字孪生建设首批试点清单，将数字孪生技术应用于地铁安全管理、大型交通枢纽安全管理等十大领域；深圳构建可视化城市空间数字平台，探索“数字孪生城市”。

在国家政策的不断助推下，智慧城市发展迅猛。根据中商产业研究院的统计，2016年至2020年，中国智慧城市的市场规模由1.1万亿元增长至14.9万亿元，年复合增长率为91.8%；支出规模由2016年的147亿美元增长至2020年259亿美元，年增速均在10%以上。数字孪生城市是智慧城市形态演变的重要方向，智慧城市的市场规模带来了城市数字化发展的巨大需求，未来数字孪生将呈现一片蓝海。

4、轨道交通数字化“提速升级”，数字孪生提供强大助力

城市轨道交通作为城市乃至大都市圈内的重要连接载体，对提升城市便捷和效率、促进区域经济协同具有重大意义。在数字经济的背景下，城市轨道交通作为交通强国建设和智慧城市的重要基础支撑，全面数字化转型是大势所趋，轨道交通数字化正处在新一轮“提速升级”的起点上。

作为数字经济的重要基础支撑，数字孪生赋能轨道交通，为其数字化转型提供强大助力。计算机视觉、大数据、云计算、人工智能、数字孪生等技术不断发展，与城市轨道交通业务进一步深度融合，加速推动包括乘客服务、行车组织、调度指挥、车站管理、运营维护、安全保障、应急处置等方面的轨道交通全面数字化升级，实现轨道交通更安全、更高效、更友好便捷，进一步提升轨道交通的信息化、智能化、数字化和网络化水平。

从市场规模来看，全国城市轨道交通累计运营里程及投资规模均呈现快速增长趋势。根据中国城市轨道交通协会数据统计：截至 2021 年底，中国大陆地区有 45 个城市在建线路 224 条，在建线路总规模 4,900 公里，在建项目的投资额高达 35,924 亿元。轨道交通投资方面，投资规模从 2016 年的 3,847 亿元增长至2021 年的 8,117 亿元，年复合增长率达到 16.11%；轨道交通累计运营里程方面，从2016年的4,153公里增长到2021年的8,301公里，年复合增长率达到14.86%，共有 45 个城市开通城轨交通运营线路 244 条。在城市化进程的演进以及交通数字化进程的加速带动下，未来轨道交通投资规模及运营里程有望保持快速增长趋势，轨交市场空间将得到进一步扩张。