数字孪生城市成熟度研究报告 (2022年) 中国信息通信研究院产业与规划研究所 苏州工业园区数字孪生创新坊 中国电子技术标准化研究院信息技术研究中心 2023年2月 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院、苏州工业园区数 字孪生创新坊、 中国电子技术标准化研究院， 并受法律保护。 转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应 注明 “来源： 中国信息通信研究院 、 苏州工业园区数字孪生创 新坊、中国电子技术标准化研究院 ”。违反上述声明者，编者 将追究其相关法律责任。 前 言 党的二十大报告提出 “打造宜居、韧性、智慧城市 ”。数字孪生城 市是智慧城市发展的新高度和新方向， 是数字技术在城市的综合集成 应用， 是未来城市提升长期竞争力、 实现可持续发展的关键基础设施， 也是吸引高端智力资源共同参与、持续迭代更新的城市级创新平台。 我国《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》中明确提出 “探索建设数字孪生城市”。 近年来，数字孪生城市项目建设数量和投资规模逐年攀升，但对 于数字孪生城市平台能力和建设效果仍缺乏统一的评价模型和评估 方法。因此，项目组联合苏州工业园区数字孪生创新坊专家和业界机构，经多次研讨，形成了数字孪生城市成熟度首份研究成果。 本报告围绕数字孪生城市成熟度的概念内涵、共性模型、评估对 象和落地应用提出四大核心观点。 第一，明确了数字孪生城市成熟度模型的概念。 成熟度是指研究 对象与其最佳状态的相对水平，一般用等级或百分数表示。 数字孪生 城市成熟度是指某个时点数字孪生城市与其理想状态的相对水平， 用等级表示。研究认为，数字孪生城市的理想状态是，在数字空间再造一个与物理城市匹配对应的数字城市， 推动城市全要素数字化和虚拟化、全状态实时化和可视化、城市运行管理协同化智能化，实现物理城市与数字城市协同交互、平行运转 [2]。数字孪生城市成熟度模型 （Digital Twin City Maturity Model） 是用于评价数字孪生城市建设发 展过程的方法论模型，包含数字孪生城市的评价维度和等级要求，为 数字孪生城市评估评价提供参考。 第二，构建了 “3+2”数字孪生城市成熟度模型，提出数字孪生城 市评价的 5大能力域和 5等级特征。 数字孪生城市成熟度评价应包含 5大能力域，分别是“技术与平台、应用与场景、设施与数据”3 大内 部能力域和“战略与人才、运营与安全”2 大外部能力域。同时，报告 明确了数字孪生城市 L1-L5级等级要求。 数字孪生城市自低向高分别 为起始级（外观孪生，实景呈现）、应用级（机理孪生，点状应用）、 集成级（孪生互动，综合集成）、优化级（智能优化，动态推演）、引领级（虚实共生，创新引领）。 第三，明确了数字孪生城市成熟度的评估对象和评估方式。 数字 孪生城市成熟度模型的评估对象是数字孪生城市项目。 项目既可以来源于城市级、园区级、街道级和部门级等需求单位，也可以来源于数字孪生行业企业等供给单位。目前，数字孪生城市成熟度可委托第三方机构评估。研究认为，数字孪生城市成熟度模型可以为数字孪生城 市项目在建设前、建设中、建设后“三阶段 ”评估提供指引与参考，有 助于促进数字孪生城市建设有序升级和长效运营。 第四，提出了“推动标准编制、征集评估试点、优化咨询服务、加 强多方合作 ”四项工作展望。 希望以数字孪生城市成熟度应用深化 生 态合作，促进数字孪生城市可持续发展。 同时，项目组以苏州工业园区为例，率先探索了数字孪生城市成 熟度在苏州工业园区的应用。 围绕苏州工业园区 “哪些场景成熟，哪 些场景优先建设 ”的问题，建立了苏州工业园区数字孪生场景项目优 先级的评估方法，提出 10大评价指标，初步对首批拟建场景项目进 行了评分， 并提出苏州工业园区数字孪生场景 “急用先行， 夯实基础； 能力复用，迭代升级 ；强化实效，塑造品牌 ”的三阶段策略建议。 限于时间和能力所限，内容疏漏在所难免，烦请各界不吝指正。 目 录 一、 数字孪生城市的概念.......................................................................................... 1 二、 数字孪生城市成熟度模型的概念...................................................................... 1 （一）数字孪生城市成熟度模型研究的必要性................................................ 1 （二）数字孪生城市成熟度模型的内涵............................................................ 2 （三）数字孪生城市成熟度模型适用范围........................................................ 4 （四）数字孪生城市成熟度模型构建原则........................................................ 7 三、 数字孪生城市成熟度等级划分.......................................................................... 7 （一） 数字孪生城市成熟度等级划分的考虑 ............................................... 7 （二） 一级起始级（外观孪生，实景呈现） ............................................. 10 （三） 二级应用级（机理孪生，点状应用） ............................................. 10 （四） 三级集成级（孪生互动，综合集成） ............................................. 11 （五） 四级优化级（智能优化，动态推演） ............................................. 12 （六） 五级引领级（虚实共生，创新引领） ............................................. 13 四、 数字孪生城市成熟度能力域和能力子域........................................................ 14 （一）数字孪生城市设施与数据能力域.......................................................... 14 （二）数字孪生城市技术与平台能力域.......................................................... 18 （三）数字孪生城市应用与场景能力域.......................................................... 25 （四）数字孪生城市战略与人才能力域.......................................................... 28 （五）数字孪生城市运营与安全能力域.......................................................... 32 五、 数字孪生城市成熟度工作建议........................................................................ 37 （一） 推动标准编制，凝聚产学研多方共识................................................ 37 （二） 征集评估试点，推广高价值实践经验................................................ 37 （三） 优化咨询服务，支撑地方孪生城市有序升级.................................... 38 （四） 加强多方协作，完善数字孪生城市全链条服务................................ 38 附件 1：参考文献....................................................................................................... 39 图 目 录 图 1 “3+2”数字孪生城市成熟度模型 1.0 ................................................................ 4 图 2 数字孪生城市成熟度模型“ 三阶段”应用 .......................................................... 5 图 3 数字孪生城市成熟度等级.............................................