“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出：“迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络强国建设，加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。”随着数字化、智能化技术的发展，数字孪生技术加快应用，综合利用感知、计算、建模等技术，把物理上的城市要素进行数字化，在数字空间构造一个与之完全对应的“副本”，建立与现实世界实时映射、虚实交互的数字孪生城市，成为推动城市科学规划、高效治理，进而实现数字化转型的重要路径。

城市建设引入数字孪生技术

城市是一个复杂的开放性系统，既包括建筑、道路、管网等基础设施，也包括人车物、水电气等各类要素，其在物理空间上纵横交错，产生的数据信息纷繁复杂。数字孪生城市能够对城市的各种要素进行模拟和仿真，以信息的形式呈现物理空间和社会空间。这既能为交通信号控制优化、能源调度、重大项目周期管理、基础设施选址建设等提供指引，也可以对城市运行过程中可能出现的潜在风险进行智能预警，并提供及时反馈和对策建议。数字孪生城市通过对“虚拟”城市的分析、调控来优化现实城市的运转，有望让城市更“聪明”、推动治理变“智理”。

数字孪生城市是实现数字化治理和发展数字经济的重要载体，更是未来城市提升长期竞争力、实现可持续发展的新型基础设施。《“十四五”数字经济发展规划》提出：“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。”近年来，数字孪生城市已在国内不少地方落地，在“虚实结合”中极大提升了城市精细治理的效能。从这个意义说，数字孪生城市不仅是新一代信息技术在城市中的综合集成应用，也是一种新型城市建设和治理模式。

数字孪生技术以大数据、人工智能和物联网等技术为基础，通过将实时数据、传感器信息和模型算法相结合，实现对城市运行状态的监测、分析和预测。通过数字孪生技术，城市管理者可以实时了解城市各项指标的变化情况，及时采取相应措施进行调整和优化。例如，在交通管理方面，数字孪生技术可以模拟城市交通流量，预测拥堵情况，并通过智能信号灯优化交通信号控制，提高道路通行效率。在环境保护方面，数字孪生技术可以监测大气污染、垃圾处理等情况，并提供相应的治理方案，实现环境资源的可持续利用。在城市规划方面，数字孪生技术可以建立虚拟的城市模型，模拟不同规划方案对城市发展的影响，为决策者提供科学的参考和决策依据。

数字孪生技术还可以促进城市居民的参与和互动。通过数字孪生技术，居民可以实时获取城市各项指标的信息，了解城市的发展动态和问题状况。居民可以通过智能手机等终端设备参与城市治理，提出意见和建议，与城市管理者进行互动。数字孪生技术还可以为居民提供个性化的服务和便利。例如，通过数字孪生技术可以实现智能停车系统，居民可以通过手机查找空余车位，并实时导航到达目的地，减少寻找停车位的时间和燃料消耗。数字孪生技术还可以应用于智能家居，通过连接各种智能设备和传感器，实现家居设备的自动化控制，提升生活的便利性和舒适度。

数字孪生技术的应用还可以推动城市的可持续发展。通过数字孪生技术，城市能够更加高效地利用资源，减少能源消耗和环境污染。例如，数字孪生技术可以监测和管理城市能源系统，通过优化能源分配和使用，减少能源浪费，提高能源利用效率。数字孪生技术还可以应用于智能水务系统，实现对水资源的监测和管理，减少水资源的浪费和污染，保障水资源的可持续供应。此外，数字孪生技术还可以结合可再生能源和智能微电网技术，实现城市能源的自主供应和可再生能源的大规模应用，推动城市能源向清洁和可持续方向发展。

城市必须克服哪些挑战才能变得“智能”？

随着我们的世界联系变得越来越紧密，对智慧城市的需求是显而易见的。但是，对于一个城市来说，智能究竟意味着什么？

简而言之，智慧城市使用技术来提高城市服务效率和市民的生活质量。然而，这绝非易事。要实现真正的智能，城市必须克服几个挑战，包括数据孤岛、缺乏基础设施和网络安全威胁。

数据孤岛是指市政府内部经常存在的孤立数据库。为了有效利用数据，城市官员需要能够轻松访问和共享数据。

缺乏基础设施可能是智慧城市发展的另一个障碍。例如，如果一个城市的道路和建筑物不是最新的，则可能难以实施新技术。

网络安全威胁也是智慧城市的主要关注点。随着越来越多的设备连接到互联网，黑客有更多机会访问敏感数据。因此，城市必须投资于强有力的网络安全措施，以保护公民的隐私。

虽然城市在变得智能这个方面面临许多挑战，但很明显，收益大于成本。通过使用技术来提高效率和生活质量，智慧城市可以为世界其他地区树立榜样。

智慧城市将由偏重资产投资转向人工智能

上海申银万国证券研究所 执行总经理 TMT部门总监 刘洋：首先我们国内在2008、2009年的时候，其实是有第一批智慧城市，当时试点城市大概有几批，累计上百个城市。上一次智慧城市，已经把国内大部分的交通、铁路、交运、医疗连接起来了，还是比较偏重资产投资。首先，智慧城市建设或跟人工智能有关系。

未来智能化需要超算 数据中心 大模型

因为这些年的国家建设里相当一部分是基础算力、IDC，还有一些像最近规划里的东数西算，也就是相关智能设备的底层硬件，实际上以后的智能化会需要超算、数据中心，甚至是大模型，其实这些年我们在电力、医疗、教育、汽车里面很多领域都需要。

智慧城市便利生活 智能交通未来可期

第二，很有可能医疗不用排队、坐公交可以智能提示，可能还可以跟个人微信连在一起。这种智慧城市会让我们的生活，尤其是包括医疗、排队、公交会大大方便。

第三，我们国家其实最近的一些支柱产业，像智能交通和智能汽车，过去几年是增长非常迅猛，很有可能会在这两个具体的分支上会有不同的体验。

智慧城市发展前景广阔

根据IDC《全球智慧城市支出指南》，2021年中国智慧城市的IT总体投资达259亿美元，年增长率15%。近年来，各地逐步加大智慧城市建设的投入力度，智慧城市发展前景广阔。

中国国际经济交流中心首席研究员张燕生指出，要探索如何将城市治理和数字经济有效结合起来，提升城市管理整体水平，以及探索数字经济赋能如何提升全要素生产率，让技术进步推动生产力的提升。

中国社科院中国城市发展研究会副理事长贺可嘉认为，下一步，智慧城市建设应该与大数据、云计算、区块链、人工智能等技术进行深度融合。从政府角度看，政府可能将逐渐主导在物理空间推动城市的智慧化工作，在元宇宙空间推动孪生智慧城市的建设工作，完成线上线下双城市的发展实践。线下智慧空间建设将打破环保、能源与机械智能化等传统科学壁垒，全方位改善城市生活环境。线上孪生城市的智慧空间将打破时间与空间束缚，让居民更具层次的互动体验。

文章来源： 央视财经，出新研究，人民日报，伏锂码云平台