民航发展趋势

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1、民航发展趋势一、 民航发展趋势民航局发布的十四五民用航空发展规划，民用机场数量要从2020年的580个增长至2025年的770个；从旅客运输量看，预计将从2020年的42亿增长到2025年的93亿，累计增长超过一倍以上，年均增长率将达172%。二、 数字孪生技术应用到领域数字孪生可以应用在智能制造、航空航天、智慧医疗、智慧电厂、智慧水厂、智慧城市、轨道交通、区域应急、智慧园区、智能监所、数字流域、智慧交通、智慧高铁、机场管理、矿厂、智慧文旅等等数字孪生赋能行业。（一）智能制造在生产制造业上，通过数字孪生，在建设实体工程的同时，构建一个虚拟工厂，将实体工厂的每个车间、流水线、设备等映射在虚拟工厂

2、上，通过虚拟的数字孪生实时监控生产状态，就可以及时发现问题，提高生产效率和管控水平。（二）智慧电厂数字孪生智慧电厂是在数字化和信息化的基础上融入工厂全过程管理，将先进的传感测量、信息通信、自动控制、人工智能、云计算、大数据、三维可视化等信息技术和发电生产过程的工业化技术、电厂管理技术相结合，构建数字化、信息化、智能化的管理平台，全面提升发电生产、管理、运营的信息化、数字化、智能化水平。（三）智慧水厂数字孪生的应用可以让智慧水厂获得一个立体感知的能力，数字孪生智慧水厂基于BIM、GIS、人工智能、大数据、云计算、GIS引擎和UE引擎等技术，无需下载任何插件就可以在web端浏览和显示复杂的三维模型

3、，将所有资产和监测信息可视化。在水厂的运作工程中，可以随时查看实时数据及历史数据曲线，在水厂设备发生异常时，系统也可自动监测并且报警，通过交互界面引导工作人员开展水厂的维护工作。（四）智慧城市基于数字孪生的智慧城市将引发城市智能规划、管理和服务的重大创新，成为智慧城市建设的重要技术支撑。通过数字孪生城市的规划、设计和模拟。智能预警城市可能产生的不利影响、冲突和潜在危险，并提供合理有效的解决措施。比如广州的穗智管城市运行管理中枢。它与现实的广州一样，包括环境、建筑、道路、人在内的点点滴滴，都在数字化的城市信息模型上一一对应，如影随形同生共长。这就是数字孪生城市。它赋予实体城市新的数字基因，使不可

4、见的城市隐形秩序显性化。（五）数字流域数字流域是综合运用遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、网络技术、多媒体及虚拟现实等现代高新技术对全流域的地理环境、自然资源、生态环境、人文景观、社会和经济状态等各种信息进行采集和数字化管理，构建全流域综合信息平台和三维影像模型，使各级部门能够有效管理整个流域的经济建设，做出宏观的资源利用与开发决策。数字流域可以将地形、河流基于卫星GIS数据和遥感数据重建的，模型可以用CAD图纸或者航拍建模，实现系统与现实完全一一对应。（六）智慧医疗促进互联网+医疗健康发展的意见进一步从顶层设计层面为云计算、大数据、人工智能等新技术与医疗健康事业的深度融合发展

5、奠定了基础，智慧医疗也开始持续发展。数字孪生技术的应用让出现了智慧医疗解决方案。智慧医疗运营管理系统，以数字孪生为依托为，助力医院实现信息聚合、数字建模，三维映射，搭建一个智能化数字空间，依托数据治理、知识图谱、轻量建模技术，提升医院运营管理效率。数字孪生智慧医疗一般功能主要包括线上查房、移动护理、住院服务等，智慧医院具有信息化、提升医护效率、促进医患沟通和改善住院条件等等优势。（七）仓储物流在物流行业，数字孪生技术也发挥着重要作用。通过对真实世界的物流设备进行虚拟，能够依赖大数据和机器学习，对海量物流数据进行分析、优化仓库的存储结构、优化设备的运行效率，并协助决策与维护，为企业释放极大潜力。

6、三、 数字孪生城市架构数字孪生城市的典型应用有城市空间现状可视化、规划方案模拟分析、用地指标过程管控、智慧工地监管、社区风格管理、产业网区运营、生态空间治理。数字孪生城市通过对物理世界的人、物、事件等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的虚拟世界，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。数字孪生城市不仅赋予了城市政府全局规划和实时治理能力，更带给所有市民能感受到的品质生活体验。数字孪生城市执行快速的假设分析和虚拟规划，可迅速摸清城市家底，把握城市运行脉搏；在规划前期和建设早期了解城市特性、评估规划影响，避免在不切实际的规划设计上浪费时间，防止在验证阶段重新

7、进行设计，以更少的成本、更快的速度，推动创新技术支撑智慧城市顶层设计落地。实现智慧城市建设协同创新。数字孪生城市关注城乡居民出行轨迹、收入水准、家庭结构、日常消费等，对相关数据进行动态监测，并纳入模型，实现协同计算。同时，通过在信息空间上预测人口结构和迁徙轨迹、推演未来的设施布局、评估商业项目影响等。优化智慧城市建设并评估其成效，辅助政府在信息化、智慧化建设中的科学决策，避免走弯路或重复、低效建设。对于践踏草坪、非机动车占用机动车道、非机动车逆行等行为，在线推送到城市监督部门曝光，有效地起到警示作用，提升全民文明风气。智慧城市建设发展已近十年，至今却无一个城市自我标榜已建成了智慧城市。事实上，

8、智慧城市面临技术和非技术两大瓶颈难以突破，可谓举步维艰。基于物联网、大数据、人工智能、区块链、量子通信等技术的原始创新极度缺乏，未出现杀手级应用，各功能模块有机融合的ONEICT架构未能实现，造成创新只停留在表面，城市运行和治理的水平有量的提升，但没有质的改变。近日，由工信部牵头编写的2020年数字孪生应用白皮书正式发布，重点介绍了数字孪生技术在智慧制造、智慧城市、智慧交通、智慧能源、智慧建筑、智慧健康6个领域的应用和发展。数字孪生技术在环保领域的应用，通常作为生态环境治理包括智慧城市建设中。中国以智慧城市和新基建为代表的建设模式虽然起步较晚，但爆发速度前所未有。目前全球近1000个提出智慧化

9、发展的城市中，有近500个中国城市，占全球数量的48%。根据智慧城市行业与市场调研报告，2019年中国新型智慧城市规模超过9000亿元，未来几年将保持较快速度增长，预计到2023年市场规模将超过13万亿元。中国城市智慧化中安全综治占比最大，占了37%；其次是慧园区、智慧交通，各占17%；智慧校园占6%；城市级平台占了3%；服务机器人占1%。四、 政策支持及智慧城市建设加快，驱动国内数字孪生行业发展数字孪生是一种能将物理世界和数字世界打通实现虚实融合的复合技术，在我国，数字孪生也得到了政策支持。目前数字孪生城市已成为我国各地政府推进智慧城市建设的主流模式选择，产业界也将其视为技术创新的风向标、发

10、展的新机遇，数字孪生应用已在智能市政、智慧交通、智能环保等领域率先展开，行业持续向好。数字孪生，可简单理解为，是一个和真实世界同步变化的虚拟系统。数字孪生中的物理对象和数字空间能够双向映射、动态交互和实时连接，因此数字孪生具备以多样的数字模型映射物理实体的能力，具有能够在不同数字模型之间转换、合并和建立表达的等同性。数字孪生技术具备集成、添加和替换数字模型的能力，能够针对多尺度、多物理、多层级的模型内容进行扩展。数字孪生技术要求数字化，即以一种计算机可识别和处理的方式管理数据以对随时间轴变化的物理实体进行表征。表征的对象包括外观、状态、属性、内在机理，形成物理实体实时状态的数字虚体映射。数字孪

11、生的保真性指描述数字虚体模型和物理实体的接近性。要求虚体和实体不仅要保持几何结构的高度仿真，在状态、相态和时态上也要仿真。值得一提的是在不同的数字孪生场景下，同一数字虚体的仿真程度可能不同。例如工况场景中可能只要求描述虚体的物理性质，并不需要关注化学结构细节。数字孪生中的数字虚体，用于描述物理实体的可视化模型和内在机理，以便于对物理实体的状态数据进行监视、分析推理、优化工艺参数和运行参数，实现决策功能，即赋予数字虚体和物理实体一个大脑。因此数字孪生具有闭环性。数字挛生是具有数据连接的特定物理实体或过程的数字化表达，该数据连接可以保证物理状态和虚拟状态之间的同速率收敛，并提供物理实体或流程过程的

12、整个生命周期的集成视图，有助于优化整体性能。数字孪生可应用于工业生产、智慧城市、大数据医疗等领域。五、 数字孪生的意义数字孪生的概念逐步扩展到了模拟仿真、虚拟装配和3D打印这些领域，2014年以后，随着物联网技术、人工智能和虚拟现实技术的不断发展，更多的工业产品、工业设备具备了智能的特征，而数字孪生也逐步扩展到了包括制造和服务在内的完整的产品周期阶段，并不断丰富着数字孪生的形态和概念。随着物联网与5G的快速发展，物理世界与信息世界的联系逐渐增强，而数字孪生则是实现物理域和虚拟域互联互通的有效手段。数字孪生的意义有更便捷，更适合创新；更全面的分析和预测能力；经验的数字化。六、 数字孪生行业前景目

13、前全球数字孪生行业巨头公司有西门子、PTC、达索、GE、百度、谷歌、腾讯等，国内数字孪生主要以概念企业为主，以能科股份、东方国信、天夏智慧、延华智能、赛摩电气为代表的国内公司纷纷布局，国内公司尚处于起步阶段，预计随着落地项目持续增长，国内数字孪生产业有望诞生龙头企业。数字孪生是5G赋能产业链上的重要一环，作为5G衍生应用，可以加速物联网成型和物联网设备数字化，与5G三大场景之一的万物互联需求强耦合。在未来的5G时代，随着新一代信息技术与实体经济的加速融合，工业数字化、网络化、智能化演进趋势日益明显，将催生一批制造业数字化转型新模式、新业态，数字孪生日趋成为产业各界研究热点，未来发展前景广阔。随

14、着数字经济发展浪潮，大多巨头企业纷纷加入数字化转型大军，国内外也把数字孪生定义为未来发展的关键战略。七、 全球数字孪生市场关注度提升，行业市场规模持续增长数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，在众多领域中应用，如产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等。作为科技发展主要需求技术之一，数字孪生已经成为全球多个国家重点布局行业。例如，美国工业互

15、联网盟将数字孪生作为工业互联网落地的核心和关键，德国工业40参考架构将数字孪生作为重要内容。数字孪生关注度不断提升。截止2021年10月，全球数字孪生论文数量超5000个。随着数字孪生重要性凸显，全球市场规模持续扩大，2021年达747亿元，预计2025年全球数字孪生市场规模将达2649亿元。八、 数字孪生建筑典型应用场景数字孪生建筑的核心环节在于BIM的应用。具体到BIM软件的核心领域，目前国内厂商占建筑结构设计软件市场优势，建筑信息化模型软件市场仍以国外厂商为主导。典型的数字孪生平台有达索3Dexperience、ANSYSTwinBuilder、微软Azure、上海优也ThingswiseiDOS。