Digital twin city framework and development suggestions

doi:10.12267/j.issn.2096-5931.2022.12.001

Abstract

Abstract:

Digital twin cities have become a new height, new direction and new path for smart cities. Combined with the theory of digital twin technology and the construction practices of digital twin cityies, we further refined the connotation, 4 technical characteristics, 3 visions, 9 elements of digital twin city, proposed the “4 + 5” digital twin city framework, analyzed the three major challenges of digital twin cities that need to be strengthened in rational understanding, improved in data governance and explored in sustainable business model, and put forward strategies and suggestions of the development of digital twin cities for governments and enterprises.

Key words: informatization, digital twin, digital twin city, smart city, element framework

CLC Number:

TP39

ZHANG Jingtao, CHEN Cai, CUI Ying, ZHANG Yuxiong, HAN Peng, MENG Nan, XU Yamin. Digital twin city framework and development suggestions[J]. Information and Communications Technology and Policy, 2022, 48(12): 2-11.

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URL:

http://ictp.caict.ac.cn/EN/10.12267/j.issn.2096-5931.2022.12.001

http://ictp.caict.ac.cn/EN/Y2022/V48/I12/2

Figures/Tables 8

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时间/年	提出者	概念	核心观点
2002	美国密歇根大学	信息镜像模型	信息镜像模型即在虚拟空间构建一套数字模型,数字模型可以与物理实体进行交互映射
2012	美国国家航空航天局	数字孪生和数字孪生体	数字孪生是融合物理模型、传感器、运行轨迹等数据,通过虚拟空间的镜像模型反映呈现物理实体的整个生命周期
2017	中国信息通信研究院	数字孪生城市	数字孪生城市是通过数据标识、物联感知、网络连接、智能控制等技术,在数字空间再造一个与物理城市一一映射的数字城市,推动城市全要素数字化、全状态实时化,实现物理城市与数字城市平行运转、协同交互
2017	佐治亚理工学院	智慧城市数字孪生体	智慧城市数字孪生体是一个由城市虚拟模型、物联网络、多维数据和分析计算技术组成的智能自适应的系统,可用于复制、模拟和预测城市运行的变化,促进城市的韧性发展和可持续发展
2018	北京航空航天大学陶飞	数字孪生五维模型	物理实体、虚拟模型、服务、孪生数据和连接构成了数字孪生的五维模型
2020	清华大学	数字孪生城市三要素	数字孪生城市三要素是数据、模型和服务

时间/年	提出者	概念	核心观点
2002	美国密歇根大学	信息镜像模型	信息镜像模型即在虚拟空间构建一套数字模型,数字模型可以与物理实体进行交互映射
2012	美国国家航空航天局	数字孪生和数字孪生体	数字孪生是融合物理模型、传感器、运行轨迹等数据,通过虚拟空间的镜像模型反映呈现物理实体的整个生命周期
2017	中国信息通信研究院	数字孪生城市	数字孪生城市是通过数据标识、物联感知、网络连接、智能控制等技术,在数字空间再造一个与物理城市一一映射的数字城市,推动城市全要素数字化、全状态实时化,实现物理城市与数字城市平行运转、协同交互
2017	佐治亚理工学院	智慧城市数字孪生体	智慧城市数字孪生体是一个由城市虚拟模型、物联网络、多维数据和分析计算技术组成的智能自适应的系统,可用于复制、模拟和预测城市运行的变化,促进城市的韧性发展和可持续发展
2018	北京航空航天大学陶飞	数字孪生五维模型	物理实体、虚拟模型、服务、孪生数据和连接构成了数字孪生的五维模型
2020	清华大学	数字孪生城市三要素	数字孪生城市三要素是数据、模型和服务

时间/年	标准化组织	标准化工作概述
2018	美国工业互联网联盟	成立“数字孪生互操作性”任务组
2019	电气与电子工程师协会	IEEE P2806数字化表征标准立项
2020	美国数字孪生联盟	联盟成立
2020	德国工业数字孪生协会	协会成立
2020	ISO/IEC JTC 1/SC 41	成立ISO/IEC JTC 1/SC 41/WG6数字孪生工作组
2020	国际电信联盟ITU-TSG 7	2项数字孪生标准立项

时间/年	标准化组织	标准化工作概述
2018	美国工业互联网联盟	成立“数字孪生互操作性”任务组
2019	电气与电子工程师协会	IEEE P2806数字化表征标准立项
2020	美国数字孪生联盟	联盟成立
2020	德国工业数字孪生协会	协会成立
2020	ISO/IEC JTC 1/SC 41	成立ISO/IEC JTC 1/SC 41/WG6数字孪生工作组
2020	国际电信联盟ITU-TSG 7	2项数字孪生标准立项

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