AI赋能，数字孪生打底，智慧城市加速“生成”

「AI热潮，正在从大模型“卷”向应用。任何产业都值得用AI重做一次，AI作为新质生产力，已成为新时期智慧城市发展的驱动力。」

全球数字经济蓬勃发展，数字孪生技术在推动经济社会转型发展中发挥着重要作用，在AI、XR等技术的加持下，数字孪生逐渐成为各行各业数字化转型的主要选择和实现方式。

在华为开发者大会HDC 2024期间，以“数字孪生握手AI，开启智慧城市‘虚实共生’新里程”为主题的圆桌论坛暨中国地理信息产业协会空间信息云基础设施工作委员会2024年度行业研讨会召开，业界各人士分享了AI技术与数字孪生技术的融合创新实践，并就智慧城市走向虚实共生的趋势发表了自己的观点。

华为云aPaaS服务产品部部长胡建军强调两个观点：第一，智慧城市将从原来的构成走向未来的生成。第二，连接、算力、能力是推动智慧城市从构成到生成转变的三个关键要素。

智慧城市加速迈向虚实共生新阶段

在圆桌论坛上，由aPaaS服务产品部作为主要参编单位，代表华为云与中国信息通信研究院产业与规划研究所联合发布了《数字孪生发展研究报告》。《报告》指出，智慧城市在政策加持、技术变革、需求驱动三重作用下正在快速发展，数字化转型迈入数字孪生、虚实共生发展新阶段。

从政策角度看，各部委都在加快推动全域数字化转型，持续部署数字孪生相关政策指引，大力推动数字孪生落地建设。从城市、园区到工业制造、交通物联、自然资源、水利工程、能源管理等，数字孪生技术正在赋能千行百业，成为推动全领域数字化转型的重要抓手。

就在前不久，国家发改委、国家数据局、财政部、自然资源部联合发布了《深化智慧城市发展推进城市全域数字化转型的指导意见》，强调构建统一规划、统一架构、统一标准、统一运维的城市运行和治理智能中枢，打造城市共性支撑平台，提出要推进城市信息模型，时空大数据、国土空间信息、实景三维中国等技术平台的整合和协同发展，为城市数字化转型提供统一的时空框架。

“《指导意见》的出台，为地理信息技术、数字孪生技术在智慧城市建设中的融合应用提出了新的要求，也提供了新的发展机遇。”中国信息通信研究院产业与规划研究所副所长张桢表示。

从技术角度看，在数字化转型浪潮中，前沿技术革新为数字孪生技术应用激发新活力。

AI是当下最热的技术，未来将是智慧决策的核心动力。比如华为推出盘古大模型3.0，使数字孪生领域从以往单域智能、被动响应的模式逐步转变为全域协同治理、智能响应、趋势预判的模式。

XR技术将会重塑用户体验与交互界面，为用户打造沉浸式、强交互、与现实无缝融合的数字世界。这一技术已经在旅游、商圈、教育、医疗等诸多场景中落地。

从需求角度看，随着国家“三融五跨”、“一体化应用集成”等政策的深入推进与实施，各类平台正在加速融合性发展，不仅在技术层面整合，更在于服务模式和用户体验的革新。同时，沉浸式交互式元宇宙体验、数据要素价值化等需求旺盛，有力催生数字孪生新模式新应用。根据Mordor Intelligence数据，2024年全球数字孪生市场规模预估为190亿美元，并预计以36.9%的复合年增长率持续扩大，我国超过半数的地级行政区已经开展数字孪生城市的建设，市场规模累计达到600亿元。

《报告》将数字孪生发展分为五个阶段，即三维模型驱动、渲染驱动、感知闭环驱动、全息仿真驱动、人工智能驱动。

“我国数字孪生技术应用整体正处于第三阶段，即感知闭环驱动阶段，并逐步迈向第四阶段。”张桢强调，这一阶段的重要任务就是基于“四层一域一体系”（设施层、数据层、能力层、服务层、生态域和应用体系）要素，打造能力聚合、开放扩展、虚实共生、迭代优化的数字孪生框架，并以整体性系统性思维为导向，将数字孪生融入全域数字化转型建设中。

AI赋能，加速智慧城市从“构成”到“生成”

数字孪生市场发展迅猛，同时现阶段也存在一些挑战：数据融合难，技术集成难，场景创新难，机制变革难等等。可见，真正让数字孪生城市达到普惠服务、虚实共生、迭代优化、共智共创的程度，依旧面临艰巨的挑战。

城市是指人口聚集、集中交通、经济繁荣、文化多样的人类聚居区域。通常具有三大特征：第一，复杂的巨大系统；第二，发展、管理等无法用确定性的公式来表达；第三，人、事、物一直在变化。

自古以来，对于城市的治理方式一直在不断进化。到了数字时代有了全新的解题思路。

当一切人、事、物都被数字化，形成一个全要素、全天候、全生命周期、实时感知监测、数字孪生的城市，虚实融合、交互控制、推演预测，基于AI的自主学习、自主适应、自主决策，城市成为一个适应性主体。在胡建军看来，未来城市规划、建设、运行、管理、服务等全流程基于 AI大模型、遵循第三代系统论CAS理念而发展出了智慧城市建设新模式。“新型智慧城市，引领从‘构成’向‘生成’转变。推动城市全业务自主运行、城市自适应发展和城市虚实共生建设，必将推动智慧城市的快速重塑。”

城市是一个巨系统。同样，实现数字孪生的技术也是一个巨技术，数字孪生城市不是单一技术，而是以积木式组装结合了物联网、大数据、BIM、GIS、人工智能等多项前沿技术的“巨技术”。

巨系统+巨技术，其复杂性和实现难度不言而喻。AI的爆发，激发了数字孪生的新活力。“All in AI 正加速新型智慧城市发展进程，但真正让数字孪生城市能到达普惠服务、共智共创程度，依旧面临艰巨的挑战，其中分布式算力、AI大模型、XR等技术的深度应用不可或缺。”胡建军表示当下更多考虑如何借助AI的能力把智慧城市需要的端侧活力释放出来。

所谓握手AI，一定要把AI能力充分调用，让智慧城市的智能应用、创新更加灵活和方便。这就是未来理想的“生成模式”。

从构成向生成进化有三个关键要素：连接、算力、能力。其中，连接主要是指智能万物数据化上云，算力是指业务场景智能化，能力是指业务场景通过能力的方式赋能整个社会。在懂懂看来，连接、算力、能力构成虚拟的部分，而人、物、事是真实的部分，通过AI促进虚实融合，生成新型智慧城市。

AI+数字孪生带来城市新体验

当下人工智能已经进入了规模商用阶段，All in AI是加速新型智慧城市发展进程的必然模式。华为一直在与各方合作伙伴一起创新，落地AI应用，推进智慧城市的应用创新，造福用户，服务千行百业，支撑城市高效运行。

中国地理信息产业协会副会长兼秘书长王增宁表示：“我国智慧城市建设正步入高质量发展阶段，成为数字化建设的重要载体。随着地理信息、数字孪生和AI等技术的广泛应用，智慧城市建设将获得全面赋能。其中，数字孪生技术正在赋能千行百业，成为推动全领域数字化转型的重要抓手。”

华为云开天aPaaS以数字孪生为底图，以城市数据为基础，依托多模态存算引擎，通过AI、AR/VR等技术构建的能力层，使能智慧城市应用。过去两年间，华为云与各界伙伴一直在探索，取得了诸多成果。

作为数字湖北的试点，大冶城市数字公共基础设施建设项目截至目前，已建成以CIM平台为核心、融合“一标三实”和编码赋码的集成数字基础设施，实现对基础数据的采集治理更新规范化管理，45个单位发布738个资源服务，接口数据调用42.57万次。涉及智慧警务、智慧农房、智慧停车、智慧养老、数字城管、数字住建等应用已与基础平台实现应用验证，各类基础数据有序流通，为造数字经济、数字社会、数字政府提供有力支撑。“华为云和我们一起在湖北真正走出一条新路，即以推动体制机制改革为核心的数据生产更新工程。”这是华易智美城镇规划研究院副院长祁晶对过去两年探索的总结。

辽宁宏图创展测绘勘察有限公司董事长刘莉萍带来了在沈阳“一张图管一座城”的实践经验。她表示：建设城市信息模型CIM+政务平台，要具备数据汇聚共享能力、技术赋能协同管理能力、知识沉淀复用能力、可视化全场景应用能力，构建CIM+城市管理服务全行业应用。

北京飞渡科技有限公司将仿真技术应用在水力、交通、气象、工业等多个行业。副总裁王兵在总结此前经验时表示，AI+仿真模型对于数字孪生的加持让行业应用有了新的想象空间，“有了AI技术加持，不仅可更快速、更高效构建更高品质的数字孪生体，同时还可推动数字孪生朝先知、先觉、共智阶段进化，助力城市精细化治理能力全面升级。”

福州冶城集团权属企业福州市勘测院有限公司创新研究中心副主任刘仁带来了城市级元宇宙平台——福元宇宙的最新成果及产业价值。福元宇宙通过技术创新降低开发门槛，激活城市文旅资产，赋能城市商圈建设，创新文化教育模式，推动元宇宙从样板示范走向规模化建设，构建完整生态链条。其中华为云开天aPaaS的河图KooMap提供了大场景AR能力，助力元宇宙应用繁荣，推动新型智慧城市发展。

大冶数公基、福元宇宙这样的案例还有很多，比如安徽省某数字灌区项目、江西梨温智慧高速项目、中东阿联酋某电力公司数字孪生项目等等。AI+数字孪生，在城市管理、行业智能化、旅游、教育等多个维度带来城市新体验。

从构成到生成，智慧城市距离终极目标的实现还有很长的路要走，这也是一个通过不断创新去探索、去试错的过程。以“数字孪生握手AI，开启智慧城市‘虚实共生’新里程”为主题的圆桌论坛举办初衷，就是华为云aPaaS服务产品部作为空间信息云基础设施工委会主任委员单位，牵头号召产行研各方资源，携手推动技术的持续迭代、创新与应用，助力智慧城市加速迈入“虚实共生”新里程。