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數(shù)字技術(shù)與產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的新經(jīng)濟業(yè)態(tài)，數(shù)字孿生賦能軌道交通，為其數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強大助力
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2022-03-01

1、數(shù)字經(jīng)濟是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟之后的主要經(jīng)濟形態(tài)，把握數(shù)字化發(fā)展新機遇，拓展經(jīng)濟發(fā)展新空間，推動我國數(shù)字經(jīng)濟健康發(fā)展的歷史使命刻不容緩

數(shù)字經(jīng)濟是由信息技術(shù)革新驅(qū)動的經(jīng)濟增長，是數(shù)字技術(shù)與產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的新經(jīng)濟業(yè)態(tài)。數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化共同構(gòu)成了數(shù)字經(jīng)濟的基本范疇。數(shù)字產(chǎn)業(yè)化即信息產(chǎn)業(yè)增加值，指提供數(shù)字技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施和解決方案，以及其他依賴數(shù)字技術(shù)、數(shù)據(jù)資源的各類經(jīng)濟活動。產(chǎn)業(yè)數(shù)字化則是用數(shù)字技術(shù)賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)所帶來的新增產(chǎn)出是構(gòu)成數(shù)字經(jīng)濟的重要組成部分，具體應(yīng)用涵蓋智慧城市、智能制造、智慧農(nóng)業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化應(yīng)用場景?！笆濉睍r期，我國深入實施數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，不斷完善數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，加快培育新業(yè)態(tài)、新模式，推進數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化取得積極成效。思瀚產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)分析：2020年，我國數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）比重達到7.8%，數(shù)字經(jīng)濟為經(jīng)濟社會持續(xù)健康發(fā)展提供了強大動力。

2022年1月，國務(wù)院正式發(fā)布《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱“《規(guī)劃》”）?！兑?guī)劃》指出，發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟是把握新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革新機遇的戰(zhàn)略選擇，是數(shù)字時代國家綜合實力的重要體現(xiàn)，是構(gòu)建現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的重要引擎。數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展速度之快、輻射范圍之廣、影響程度之深前所未有，正推動生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式深刻變革，成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、改變?nèi)蚋偁幐窬值年P(guān)鍵力量。根據(jù)《規(guī)劃》，到2025年，數(shù)字經(jīng)濟邁向全面擴展期，數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重達到10%；展望2035年，數(shù)字經(jīng)濟將邁向繁榮成熟期，力爭形成統(tǒng)一公平、競爭有序、成熟完備的數(shù)字經(jīng)濟現(xiàn)代市場體系，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展水平位居世界前列。

2、數(shù)字孿生技術(shù)是數(shù)字經(jīng)濟的基礎(chǔ)支撐，國家政策高位推動，加快數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，數(shù)字孿生未來市場空間廣闊

數(shù)字經(jīng)濟以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為推動力，以數(shù)字技術(shù)為基石。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)所帶來的新增產(chǎn)出是構(gòu)成數(shù)字經(jīng)濟的重要組成部分，而實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的數(shù)字孿生技術(shù)則是數(shù)字經(jīng)濟的基礎(chǔ)支撐。

數(shù)字孿生是一種數(shù)字化理念和技術(shù)手段，它以數(shù)據(jù)與模型的集成與融合為核心，通過在數(shù)字空間實時構(gòu)建物理對象的精準數(shù)字化映射，基于數(shù)據(jù)整合與分析預(yù)測來模擬、驗證、預(yù)測、控制物理實體生命周期過程，最終形成智能決策的優(yōu)化閉環(huán)。為了構(gòu)建數(shù)字化鏡像并實現(xiàn)上述目標，需要集成大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等數(shù)字技術(shù)。

在行業(yè)應(yīng)用層面，數(shù)字孿生應(yīng)用場景十分廣泛，數(shù)字孿生技術(shù)不斷賦能各傳統(tǒng)行業(yè)，推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化。智慧城市領(lǐng)域，數(shù)字孿生賦能城市規(guī)劃、建設(shè)、治理、優(yōu)化等全生命周期環(huán)節(jié)，實現(xiàn)城市全要素數(shù)字化、全狀態(tài)可視化、管理決策智能化；數(shù)字孿生在道路交通、站場規(guī)劃、智慧地鐵等交通領(lǐng)域中應(yīng)用也較為廣泛，通過融合數(shù)據(jù)建模實現(xiàn)城市交通的智能預(yù)測和決策。工業(yè)領(lǐng)域，在石化、冶金等流程制造業(yè)中，數(shù)字孿生聚焦工藝流程管控和重大設(shè)備管理等場景，賦能生產(chǎn)過程優(yōu)化；在裝備制造、汽車制造等離散制造業(yè)中，聚焦產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計和智能運維等場景，賦能產(chǎn)品全生命周期管理。此外，數(shù)字孿生在其他多個領(lǐng)域也有不同程度的應(yīng)用。

近年來，國家不斷出臺政策高位推動數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用。2020年4月，國家發(fā)展改革委和中央網(wǎng)信辦聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進“上云用數(shù)賦智”行動培育新經(jīng)濟發(fā)展實施方案》，將數(shù)字孿生提到了與大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等并列的高度，并專辟章節(jié)談“開展數(shù)字孿生創(chuàng)新計劃”，要求“引導(dǎo)各方參與提出數(shù)字孿生的解決方案”。2021年3月，“探索建設(shè)數(shù)字孿生城市”首次納入《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》（以下簡稱“《綱要》”），《綱要》強調(diào)深化新型智慧城市建設(shè)，推動城市數(shù)據(jù)整合共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，提升城市綜合管理服務(wù)能力，完善城市信息模型平臺和運行管理服務(wù)平臺，因地制宜構(gòu)建數(shù)字孿生城市。

數(shù)字孿生發(fā)展與應(yīng)用如火如荼，未來隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，且在國家政策推動下，數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊，與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合更加深入。IDC預(yù)計到2025年全球數(shù)字孿生市場規(guī)模將從2020年的52.2億美元增長到264.6億美元，年均復(fù)合增長率達到38.35%，數(shù)字孿生未來發(fā)展空間廣闊。

當前，數(shù)字孿生市場仍處在藍海階段，許多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，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，具有先發(fā)優(yōu)勢。

3、數(shù)字孿生城市作為智慧城市演變的下一個城市形態(tài)，孿生城市建設(shè)加速落地

數(shù)字孿生城市是智慧城市演變的下一個城市形態(tài)，數(shù)字孿生城市建設(shè)關(guān)乎國家治理水平和治理能力的提升，行業(yè)發(fā)展受政策驅(qū)動明顯。2020年以來國家陸續(xù)出臺相關(guān)政策大力推進數(shù)字孿生技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用與發(fā)展，各地方積極探索建設(shè)數(shù)字孿生城市，推進智慧城市形態(tài)演變。

2020年1月，國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于支持國家級新區(qū)深化改革創(chuàng)新加快推動高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，要求深入推進智慧城市建設(shè)，提升城市精細化管理水平。2021年3月，《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”，要“推進城市數(shù)據(jù)大腦建設(shè)，探索建設(shè)數(shù)字孿生城市”。2022年1月，國務(wù)院印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》，明確提出，統(tǒng)籌推動新型智慧城市和數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)，協(xié)同優(yōu)化城鄉(xiāng)公共服務(wù)。深化新型智慧城市建設(shè)，提升城市綜合管理服務(wù)能力。

上海、浙江、深圳等地開展試點示范，以城市信息模型（CIM）為基礎(chǔ)推動數(shù)字孿生城市建設(shè)。上海市提出“面向數(shù)字時代的城市功能定位，加快推動城市形態(tài)向數(shù)字孿生演進”，臨港新片區(qū)試點數(shù)字孿生城市建設(shè)，打造上海數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范區(qū)；浙江省發(fā)布數(shù)字孿生建設(shè)首批試點清單，將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于地鐵安全管理、大型交通樞紐安全管理等十大領(lǐng)域；深圳構(gòu)建可視化城市空間數(shù)字平臺，探索“數(shù)字孿生城市”。

在國家政策的不斷助推下，智慧城市發(fā)展迅猛。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計，2016年至2020年，中國智慧城市的市場規(guī)模由1.1萬億元增長至14.9萬億元，年復(fù)合增長率為91.8%；支出規(guī)模由2016年的147億美元增長至2020年259億美元，年增速均在10%以上。數(shù)字孿生城市是智慧城市形態(tài)演變的重要方向，智慧城市的市場規(guī)模帶來了城市數(shù)字化發(fā)展的巨大需求，未來數(shù)字孿生將呈現(xiàn)一片藍海。

4、軌道交通數(shù)字化“提速升級”，數(shù)字孿生提供強大助力

城市軌道交通作為城市乃至大都市圈內(nèi)的重要連接載體，對提升城市便捷和效率、促進區(qū)域經(jīng)濟協(xié)同具有重大意義。在數(shù)字經(jīng)濟的背景下，城市軌道交通作為交通強國建設(shè)和智慧城市的重要基礎(chǔ)支撐，全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型是大勢所趨，軌道交通數(shù)字化正處在新一輪“提速升級”的起點上。

作為數(shù)字經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)支撐，數(shù)字孿生賦能軌道交通，為其數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強大助力。計算機視覺、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)不斷發(fā)展，與城市軌道交通業(yè)務(wù)進一步深度融合，加速推動包括乘客服務(wù)、行車組織、調(diào)度指揮、車站管理、運營維護、安全保障、應(yīng)急處置等方面的軌道交通全面數(shù)字化升級，實現(xiàn)軌道交通更安全、更高效、更友好便捷，進一步提升軌道交通的信息化、智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化水平。

從市場規(guī)模來看，全國城市軌道交通累計運營里程及投資規(guī)模均呈現(xiàn)快速增長趨勢。根據(jù)中國城市軌道交通協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計：截至 2021 年底，中國大陸地區(qū)有 45 個城市在建線路 224 條，在建線路總規(guī)模 4,900 公里，在建項目的投資額高達 35,924 億元。軌道交通投資方面，投資規(guī)模從 2016 年的 3,847 億元增長至2021 年的 8,117 億元，年復(fù)合增長率達到 16.11%；軌道交通累計運營里程方面，從2016年的4,153公里增長到2021年的8,301公里，年復(fù)合增長率達到14.86%，共有 45 個城市開通城軌交通運營線路 244 條。在城市化進程的演進以及交通數(shù)字化進程的加速帶動下，未來軌道交通投資規(guī)模及運營里程有望保持快速增長趨勢，軌交市場空間將得到進一步擴張。