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廣東廣州-數(shù)字孿生核心技術(shù)及開放平臺研發(fā)項目可行性研究報告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2022-03-01

數(shù)字孿生核心技術(shù)及開放平臺研發(fā)項目

1、本項目的基本情況

本項目主要研發(fā)形成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字孿生核心技術(shù)開放平臺，主要包括三維數(shù)字化及智能仿真關(guān)鍵技術(shù)和訓(xùn)練平臺、工業(yè)級數(shù)據(jù)采集分析關(guān)鍵技術(shù)及一站式數(shù)據(jù)治理平臺、以及基于計算機視覺和生物識別的感知智能技術(shù)，實現(xiàn)公司在數(shù)字孿生核心技術(shù)方面的突破和領(lǐng)先，為公司智能軌道交通、智慧城市交通以及城市安全應(yīng)急業(yè)務(wù)賦能，獲取技術(shù)上的差異化競爭優(yōu)勢，打造技術(shù)開放平臺生態(tài)，推動“數(shù)字孿生城市”的加速發(fā)展。

項目名稱：數(shù)字孿生核心技術(shù)及開放平臺研發(fā)項目。

項目實施主體：佳都科技集團股份有限公司。

項目主要建設(shè)地點：廣東省廣州市。

項目建設(shè)期：3 年。

以搭建數(shù)字孿生技術(shù)架構(gòu)體系為中心，涵蓋三維數(shù)字化及智能仿真關(guān)鍵項目主要建設(shè)內(nèi)容 技術(shù)和訓(xùn)練平臺研發(fā)、工業(yè)級數(shù)據(jù)采集分析關(guān)鍵技術(shù)及一站式數(shù)據(jù)治理平臺研發(fā)、基于計算機視覺和生物識別的感知智能技術(shù)的研發(fā)。

2、本項目的具體研發(fā)內(nèi)容

（1）本項目研發(fā)內(nèi)容在數(shù)字孿生技術(shù)體系中的定位

數(shù)字孿生技術(shù)體系包括基礎(chǔ)支撐、核心技術(shù)平臺以及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用三個方面，本項目研發(fā)主要聚焦在“核心技術(shù)平臺”領(lǐng)域，具體如下：

（2）本項目的研發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)

近年來公司已經(jīng)在數(shù)字孿生領(lǐng)域進行了前瞻性技術(shù)開發(fā)并初步形成面向軌道交通、城市交通和城市安全應(yīng)急的軟件應(yīng)用。技術(shù)方面包括三維可視化地圖引擎技術(shù)、SLAM 點云數(shù)據(jù)處理技術(shù)、AR 增強現(xiàn)實交互控制技術(shù)、多模態(tài)數(shù)據(jù)集成與治理技術(shù)、基于圖計算引擎的知識圖譜技術(shù)、靜態(tài)/動態(tài)及 2D/3D 人臉檢測技術(shù)等；知識成果方面初步形成 70 項專利申請、25 項專利授權(quán)、36 項軟件著作權(quán)等；應(yīng)用方面已經(jīng)在廣州、上海、青島等地的數(shù)字化項目中應(yīng)用了融合數(shù)字孿生技術(shù)的算法和軟件。

綜上，公司具備在數(shù)字孿生技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)體系、團隊和應(yīng)用場景，本項目將進一步投入資金進行系統(tǒng)性開發(fā)，在三維建模、仿真預(yù)測、工業(yè)控制等數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)上形成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)平臺，實現(xiàn)公司在數(shù)字孿生領(lǐng)域從“布局領(lǐng)先”到“技術(shù)領(lǐng)先”再到“生態(tài)領(lǐng)先”。

（3）本項目的主要研發(fā)內(nèi)容及預(yù)計研發(fā)成果

①三維數(shù)字化及智能仿真關(guān)鍵技術(shù)和訓(xùn)練平臺研發(fā)

主要研發(fā)技術(shù)內(nèi)容包括：

A、場景數(shù)字化：研發(fā)面向城市治理和工業(yè)場景的三維實體對象模型構(gòu)建技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)模型動態(tài)數(shù)據(jù)的高精度、全時空實時更新，實現(xiàn)物理世界與信息世界一致可用。

B、要素數(shù)字化：研發(fā)用于城市治理場景的廣域大數(shù)據(jù)實時采集與治理技術(shù)，實現(xiàn)人、車、物、行為數(shù)據(jù)全鏈路對賬、接入及治理，研發(fā)用于工業(yè)場景的多元異構(gòu)對象的泛在感知、工業(yè)互聯(lián)技術(shù)，實時感知實體對象多維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對場景活動對象與事件的全維度認知。

C、規(guī)則數(shù)字化：搭建城市治理場景（如交通、安全、應(yīng)急等）和工業(yè)場景（如軌道交通、工廠園區(qū)等）的仿真建模和訓(xùn)練平臺，融合深度學(xué)習(xí)技術(shù)，可以實現(xiàn)對特定場景下物理規(guī)則、行為規(guī)則、物體運動規(guī)則的數(shù)字化建模和仿真訓(xùn)練，從而為行業(yè)軟件系統(tǒng)賦予一定的實時預(yù)測和自主智能決策能力。

D、研發(fā)基于云模式的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)存儲與共享服務(wù)，以及面向高并發(fā)、高可用環(huán)境下的應(yīng)用服務(wù)支撐能力，實現(xiàn)開放平臺服務(wù)可靠、按需調(diào)用。

預(yù)計研發(fā)形成面向城市治理和工業(yè)場景的數(shù)字孿生開放平臺，為公司各產(chǎn)品線及生態(tài)合作伙伴開發(fā)者提供三維建模和仿真訓(xùn)練開發(fā)工具，開發(fā)者可在平臺上導(dǎo)入 BIM、CAD 等數(shù)據(jù)進行場景模型創(chuàng)建、規(guī)則創(chuàng)建，并自主導(dǎo)入實景數(shù)據(jù)進行仿真訓(xùn)練；也可在平臺上調(diào)用現(xiàn)成的建筑、設(shè)備、車輛等數(shù)字模型，快速搭建場景的數(shù)字孿生模型。

②工業(yè)級數(shù)據(jù)采集分析關(guān)鍵技術(shù)及一站式數(shù)據(jù)治理平臺研發(fā)

主要研發(fā)技術(shù)內(nèi)容包括：

A、研發(fā)面向城市治理（交通、安全、應(yīng)急等）和工業(yè)數(shù)字孿生領(lǐng)域（軌道交通、工廠園區(qū)等）的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)開發(fā)、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)資產(chǎn)和數(shù)據(jù)共享等數(shù)據(jù)平臺工具。

B、打造針對上述場景的數(shù)據(jù)開發(fā)服務(wù)體系，包括針對特定需求的數(shù)據(jù)模型開發(fā)服務(wù)、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理服務(wù)、數(shù)據(jù)治理服務(wù)、數(shù)據(jù)規(guī)范制定服務(wù)和數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

預(yù)計研發(fā)形成一站式數(shù)據(jù)治理平臺，平臺可為公司各產(chǎn)品線的數(shù)字孿生應(yīng)用開發(fā)提供可按需調(diào)用的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)集成處理能力，滿足工業(yè)級的數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)安全和處理性能要求，減少重復(fù)開發(fā)，提高開發(fā)效率。

③基于計算機視覺和生物識別的感知智能技術(shù)研發(fā)

視覺識別和生物特征識別為數(shù)字孿生應(yīng)用提供重要數(shù)據(jù)來源，該子項主要研發(fā)技術(shù)內(nèi)容包括：

A、基于時序信息的動作識別算法、目標檢測與跟蹤技術(shù)、人/車屬性分析技術(shù)、身份/ReID 識別、動作/交互分析識別技術(shù)等。

B、基于深度學(xué)習(xí)及微分幾何的大庫 3D 人臉識別和防偽技術(shù)、基于雙目散斑/條紋結(jié)構(gòu)光的實時 3D 人臉成像技術(shù)。

C、超高精度的指/掌靜脈識別算法，包括手掌關(guān)鍵點檢測、質(zhì)量評價、活體判斷、特征提取等。

預(yù)計研發(fā)形成實現(xiàn)視頻圖像識別、生物特征識別算法模型和訓(xùn)練平臺，能夠為公司各產(chǎn)品線開發(fā)者提供標準算法或定制算法開發(fā)服務(wù)，為其產(chǎn)品應(yīng)用高效采集非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提供技術(shù)支持。

3、項目實施的必要性分析

（1）數(shù)字孿生是實現(xiàn)智慧城市建設(shè)的重要技術(shù)路徑

智能應(yīng)用隨著技術(shù)創(chuàng)新以及業(yè)務(wù)融合，已逐漸走入人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活，但對城市治理問題的解決尚未實現(xiàn)質(zhì)的改進，城市系統(tǒng)的復(fù)雜特性，迫切需求技術(shù)應(yīng)用實現(xiàn)新突破。數(shù)字孿生城市支持從物理空間到數(shù)字空間以全局視野實現(xiàn)精準映射、感知交互、智能監(jiān)測、模擬仿真，具備高緯宏觀視角分析城市系統(tǒng)運行規(guī)律的能力，新型城市治理模式呼之欲出。

數(shù)字孿生城市通過構(gòu)建城市物理世界、網(wǎng)絡(luò)虛擬空間一一對應(yīng)、相互映射、協(xié)同交互的系統(tǒng)，實現(xiàn)城市全要素數(shù)字化和虛擬化、城市全狀態(tài)實時化和可視化、城市管理決策協(xié)同化和智能化，形成物理維度上的實體城市和信息維度上的數(shù)字城市同生共存、虛實交融的格局，實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)空間對物理空間的現(xiàn)實城市的智能運控與管理。因此，數(shù)字孿生城市既是數(shù)字城市的建設(shè)目標，也是智慧城市建設(shè)的新高度，是助力城市實現(xiàn)智慧化的重要技術(shù)手段。

（2）數(shù)字孿生城市已成為智慧城市建設(shè)“新藍海”

近年來數(shù)字孿生城市先后經(jīng)歷概念培育、技術(shù)探索、應(yīng)用試點三個重要階段，并很快進入“全面落地”的建設(shè)期，成為未來城市形態(tài)演變的重要方向。上海、浙江、廣東、山東、江蘇、北京、廣州、深圳等省市紛紛出臺具體試點政策及指導(dǎo)文件，先行先試，積極探索數(shù)字孿生城市試點建設(shè)工作。

2020 年 10月，上海市全面推進城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型“十四五”規(guī)劃中明確指出：面向數(shù)字時代的城市功能定位，加強軟硬協(xié)同的數(shù)字化公共供給，加快推動城市形態(tài)向數(shù)字孿生演進，構(gòu)筑城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型“新底座”。2020 年 10 月，廣東省推進新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年實施方案中指出：探索構(gòu)建“數(shù)字孿生城市”實時模型，形成集應(yīng)用服務(wù)中樞、決策分析助手、治理智慧平臺、規(guī)劃專家系統(tǒng)于一體的全要素“數(shù)字孿生城市”一網(wǎng)通管系統(tǒng)。2021 年 1 月，深圳市關(guān)于加快智慧城市和數(shù)字政府建設(shè)的若干意見中明確指出：要探索“數(shù)字孿生城市”，依托GIS、BIM、CIM 等數(shù)字化手段，開展全域高精度三維城市建模，加強國土空間等數(shù)據(jù)治理，構(gòu)建可視化城市空間數(shù)字平臺。智慧城市建設(shè)已全面進入孿生城市的發(fā)展高峰期，城市孿生已成為智慧城市建設(shè)“新藍?！?。

（3）研發(fā)數(shù)字孿生核心技術(shù)平臺，搶占市場制高點，獲取先發(fā)優(yōu)勢

當(dāng)前數(shù)字孿生市場仍處于無序發(fā)展階段，大部分參與者憑借各自在數(shù)字孿生方面的不同技術(shù)專長占據(jù)部分市場，行業(yè)內(nèi)普遍面臨數(shù)據(jù)采集能力層次不齊、底層關(guān)鍵技術(shù)無法得到有效感知、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和挖掘技術(shù)缺乏等諸多問題。從長遠來看，要釋放數(shù)字孿生技術(shù)的核心能力，有賴于從底層向上層技術(shù)的有效貫通，整合數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理以及模型構(gòu)建與仿真分析相關(guān)技術(shù)，打造綜合技術(shù)開放平臺，從而實現(xiàn)數(shù)字孿生技術(shù)多領(lǐng)域的快速開發(fā)和應(yīng)用。

隨著數(shù)字孿生與各產(chǎn)業(yè)的深度融合，未來 3-5 年產(chǎn)業(yè)格局將逐漸成型，掌握數(shù)字孿生核心技術(shù)的企業(yè)將迅速占領(lǐng)行業(yè)制高點，實現(xiàn)先發(fā)優(yōu)勢。佳都科技致力于為客戶提供計算機視覺、智能大數(shù)據(jù)、知識圖譜以及數(shù)字孿生技術(shù)與服務(wù)，在數(shù)字化經(jīng)濟領(lǐng)域具備豐富行業(yè)經(jīng)驗與技術(shù)能力。隨著數(shù)字孿生技術(shù)的全面開花，公司通過開展一系列數(shù)字孿生技術(shù)、平臺、裝備、應(yīng)用的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作，探索關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)落地應(yīng)用，進一步提升公司數(shù)字化與智能化服務(wù)能力，并持續(xù)保持技術(shù)先進性，搶占市場制高點，獲取發(fā)展機遇。

4、項目實施的可行性分析

（1）國家相關(guān)政策的有力支持為項目實施營造良好的市場環(huán)境

智慧城市建設(shè)是從技術(shù)角度解決城市建設(shè)及管理的重要手段，能夠提升城市的管理服務(wù)水平，對解決城鎮(zhèn)化過程中所產(chǎn)生問題具有積極作用，數(shù)字孿生技術(shù)在智慧城市建設(shè)中具有相當(dāng)程度的戰(zhàn)略意義。近年來，國家多部委陸續(xù)出臺政策文件，加快智慧城市建設(shè)與數(shù)字孿生技術(shù)的研發(fā)與落地。

2014 年，國務(wù)院發(fā)布《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020）》，首次把智慧城市建設(shè)引入國家戰(zhàn)略規(guī)劃；《十三五規(guī)劃綱要》提出“以基礎(chǔ)設(shè)施智能化、公共服務(wù)便利化、社會治理精細化為重點，充分運用現(xiàn)代信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)，建設(shè)一批新型示范性智慧城市”；《國家新城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃》、《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》和《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》等一系列政策的相繼頒布，有力驅(qū)動了數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展及城市治理現(xiàn)代化水平的提升，并推動全國省、市、縣的智慧城市升級建設(shè)；《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠景目標綱要》明確提出“以數(shù)字化助推城鄉(xiāng)發(fā)展和治理模式創(chuàng)新,全面提高運行效率和宜居度”, “探索建設(shè)數(shù)字孿生城市”，“加快推進數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)、構(gòu)建面向農(nóng)業(yè)農(nóng)村的綜合信息服務(wù)體系、建立涉農(nóng)信息普惠服務(wù)機制，推動鄉(xiāng)村管理服務(wù)數(shù)字化”。在國家及地方的多項政策共振下，應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)的智慧城市建設(shè)將迎來良好的發(fā)展前景。

（2）深厚的研發(fā)實力為項目實施提供了有力保障

佳都科技是國內(nèi)專業(yè)的人工智能技術(shù)產(chǎn)品與服務(wù)提供商，為全球行業(yè)客戶提供計算機視覺、智能大數(shù)據(jù)、知識圖譜、數(shù)字孿生技術(shù)與服務(wù)，在多年的行業(yè)耕耘中積累了豐富的研發(fā)經(jīng)驗，有較為深厚的研發(fā)實力。

在技術(shù)研發(fā)方面，一方面，佳都科技自 2018 年設(shè)立“AR 產(chǎn)品線”，致力于三維數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域的研究與開發(fā)，目前已形成涵蓋三維建模、全息仿真、場景構(gòu)建、視頻融合、視覺智能、高分渲染等技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品體系，自主掌握數(shù)字孿生部分技術(shù)。另一方面，佳都科技擁有行業(yè)領(lǐng)先的生物特征識別團隊，該團隊參與國家、省市項目共計 10 項，已授權(quán)國內(nèi)專利 20 項，參加 WebVision 國際競賽 2019 年獲得全球第五名，2020 年獲得全球第三名。曾獲得廣州市科技進步一等獎、廣東省科技進步一等獎、珠江科技新星項目。

在產(chǎn)學(xué)研合作方面，佳都科技重視通過產(chǎn)學(xué)研合作對技術(shù)進行創(chuàng)新與突破，從 2001 年至今一直與科研院校進行多方向的合作，包括人才培養(yǎng)、技術(shù)攻關(guān)、前瞻性研究等。同時與多所科研院校進行科研課題合作，并建立聯(lián)合實驗室，共同開展企業(yè)研發(fā)項目和多項國家及省市級課題攻關(guān)。2018 年，公司與清華大學(xué)合作承擔(dān)廣東省人工智能重大專項“基于多維感知體系的超大城市智能安防一體化平臺研發(fā)與示范應(yīng)用”，從“感知-識別-分析—服務(wù)創(chuàng)新”多層次研發(fā)基于多維感知體系的超大城市智能安防一體化平臺，實現(xiàn)行業(yè)亟需的“復(fù)雜環(huán)境下人臉識別檢出率”等關(guān)鍵技術(shù)突破。

2019 年，公司與廣東工業(yè)大學(xué)合作承擔(dān)的廣州市產(chǎn)業(yè)技術(shù)重大攻關(guān)專項“新一代智能化融合安防系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用示范”，研發(fā)集物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、海量信息采集、智能分析、精準處理于一體的城市級安防綜合應(yīng)用管理平臺，構(gòu)建“物-物相連”、“人-物相連”的多級物聯(lián)架構(gòu)，更全面準確地掌握城市管理和運行情況。2020 年，世界 5G 大會上，佳都科技與北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國家重點實驗室、人工智能與數(shù)字經(jīng)濟廣東省實驗室（廣州）分別進行了戰(zhàn)略合作簽約，將共同對人工智能與大數(shù)據(jù)、智慧軌道交通領(lǐng)域的前沿技術(shù)進行研發(fā)，推進技術(shù)變革及行業(yè)發(fā)展。

綜上，企業(yè)在數(shù)字孿生方面的研發(fā)實力與產(chǎn)學(xué)研合作經(jīng)驗將為公司的研發(fā)體系注入新的活力，能夠為項目的順利實施提供堅實的技術(shù)保障。

（3）強大的業(yè)務(wù)拓展能力為技術(shù)研發(fā)提供了產(chǎn)業(yè)化路徑

佳都科技以“城市‘慧’變得更好”為使命，基于自主研發(fā)的人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)和數(shù)字孿生三大核心技術(shù)，打造數(shù)字孿生城市新型基礎(chǔ)設(shè)施，致力于為城市各行業(yè)、各場景的“數(shù)智化”建設(shè)賦能。公司已經(jīng)形成“3+1+N”業(yè)務(wù)布局：以自主研發(fā)的城市級數(shù)字孿生平臺和智慧終端為驅(qū)動，應(yīng)用于智能軌道交通、智慧城市交通、城市安全應(yīng)急三大賽道，夯實企業(yè)數(shù)字化升級基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，創(chuàng)新 AI智能產(chǎn)品、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、智慧醫(yī)療等 N 個場景，實現(xiàn)數(shù)字孿生技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地。

5、項目的投資估算

項目總投資估算 90,652.18 萬元，擬以本次非公開發(fā)行股票募集資金投入65,016.89 萬元，具體投資內(nèi)容包括場地租賃、軟硬件購置、項目開發(fā)支出、項目實施支出等。

6、項目備案及審批相關(guān)情況

本項目相關(guān)備案、環(huán)評（如需）等事項尚未辦理完畢，公司將根據(jù)相關(guān)要求履行審批或備案程序。

7、項目經(jīng)濟效益分析

本項目研發(fā)形成公司核心技術(shù)平臺，不產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益。在激烈的全球數(shù)字經(jīng)濟競爭中，本項目的實施將加快公司在數(shù)字孿生領(lǐng)域前瞻布局和研究攻關(guān)，有效支撐公司將數(shù)字孿生科技理念與城市治理的結(jié)合，不斷推進公司在智能軌道交通、智慧城市交通、城市安全應(yīng)急的業(yè)務(wù)布局。

此報告為正式可研報告摘取部分，個性化定制請咨詢思瀚產(chǎn)業(yè)研究院。