數(shù)字孿生（Digital Twin）是通過對物理世界的人、物、事等所有要素進行數(shù)字化，在信息空間進行克隆再造一個與之相對應(yīng)的“虛擬世界”，形成物理空間上的實體世界和信息空間上的數(shù)字世界相互映射、同生共存、虛實融合的數(shù)字孿生雙體。
數(shù)字孿生技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域大型高端裝備制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，通過搭建數(shù)字孿生生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)計劃到制造執(zhí)行的全過程數(shù)字化。近年來，工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造的蓬勃發(fā)展，使得數(shù)字孿生技術(shù)受到業(yè)界的廣泛矚目，成為社會上一個熱點技術(shù)領(lǐng)域。
2017年底，中國信通院首先在國內(nèi)提出了數(shù)字孿生城市的概念，將數(shù)字孿生技術(shù)引入智慧城市領(lǐng)域，把數(shù)字孿生城市作為技術(shù)演進與需求升級驅(qū)動下新型智慧城市建設(shè)發(fā)展的一種新理念、新途徑、新思路。目前，數(shù)字孿生城市在國內(nèi)還處于理論研究和技術(shù)探索階段，尚無建成案例。
園區(qū)作為城市的基本組成部分，可看作是一個微縮版的城市，功能結(jié)構(gòu)較城市又更為簡單，可將數(shù)字孿生城市的理念直接引入，結(jié)合園區(qū)特點研究探討基于數(shù)字孿生的智慧園區(qū)建設(shè)新模式。
數(shù)字孿生智慧園區(qū)的核心內(nèi)涵即“三全”，全過程、全要素和全方位都需要融入數(shù)字化技術(shù)與手段。“全過程”即園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)和管理不同階段的智慧化應(yīng)用；“全要素”即人、車、物、環(huán)境、能源、事件等園區(qū)管理要素升級改造；“全方位”是從園區(qū)空間與時間角度搭建數(shù)字孿生的空間底座。其核心特征即“三化”——數(shù)字化、在線化和智能化，“三化”解決了數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)統(tǒng)一性、數(shù)據(jù)實時性、數(shù)據(jù)可分析性問題，實現(xiàn)時空一體化、縱向一體化、橫向一體化，打造園區(qū)數(shù)字化運維管理新模式。
數(shù)字化、在線化、智能化是基于數(shù)字孿生的智慧園區(qū)的三大典型特征。其中數(shù)字化是基礎(chǔ)，圍繞園區(qū)本體實現(xiàn)全過程、全要素、全方位的數(shù)字化解構(gòu)的過程。在線化是關(guān)鍵，通過泛在連接、實時在線、數(shù)據(jù)驅(qū)動，實現(xiàn)虛實有效融合的數(shù)字孿生的鏈接與交互。智能化是核心，通過全面感知、深度認知、智能交互、自我進化，基于數(shù)據(jù)和算法邏輯無限擴展，實現(xiàn)以虛控實，虛實結(jié)合進行決策與執(zhí)行的智能化革命。
數(shù)字化
數(shù)字化是基礎(chǔ)——從實入虛，建立數(shù)字模型。
數(shù)字化是指通過對物理園區(qū)實體與實體活動的解構(gòu)與建模，構(gòu)建與實體映射的數(shù)字化模型，實現(xiàn)全過程、全要素、全方位三方面的數(shù)字化。全過程數(shù)字化要實現(xiàn)園區(qū)數(shù)字規(guī)劃、數(shù)字建設(shè)、數(shù)字管理和數(shù)字服務(wù)；全要素數(shù)字化要實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)人、車、物、環(huán)境、能源、事件等所有要素的數(shù)字化表達；全方位數(shù)字化要實現(xiàn)園區(qū)過去、現(xiàn)在、將來，地上地面地下的時空一體化、天地一體化的模型構(gòu)建。
在線化
在線化是關(guān)鍵——虛實雙生，形成融合機制。
在線化是關(guān)鍵，通過虛實雙生并形成融合機制，將園區(qū)實體以及人、車、物、環(huán)境、能源、事件等所有要素、各類終端進行泛在連接和實時在線，并對園區(qū)管理、生產(chǎn)和服務(wù)等管理過程加以改造，提高園區(qū)生產(chǎn)效率、管理效率和決策能力等，實現(xiàn)數(shù)字化、精細化、智慧化管理。
智能化
智能化是核心——數(shù)據(jù)驅(qū)動，演化智能算法。
智能化是核心，本質(zhì)上是數(shù)據(jù)驅(qū)動，演化智能算法。通過虛體園區(qū)與實體園區(qū)在大數(shù)據(jù)、智能算法基礎(chǔ)上具備可感知、可適應(yīng)、可預(yù)測能力，相互依賴與優(yōu)化，成為具有全面感知、深度認知、智能交互、自我進化的數(shù)字孿生，形成科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行的“人工智能”，在數(shù)據(jù)閉環(huán)自動流動過程中實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和智能決策、操控。
數(shù)字孿生智慧園區(qū)是在數(shù)字經(jīng)濟新環(huán)境下產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)全新的發(fā)展階段，是以數(shù)據(jù)為核心生產(chǎn)要素，以數(shù)字運營為核心生產(chǎn)關(guān)系系統(tǒng)變革的新型園區(qū)，是生產(chǎn)力全面提升的新型園區(qū)，是人、物、空間全面聯(lián)動的新型園區(qū)，不僅涵蓋了完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，也是一個具備自生長能力的有機生命整體。
智慧園區(qū)是通過構(gòu)建以數(shù)字孿生技術(shù)為先進性引領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)數(shù)字底座，強化在產(chǎn)業(yè)園區(qū)的招商引資、規(guī)劃建設(shè)、生產(chǎn)運營、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、升級轉(zhuǎn)型、安全應(yīng)急等體系化的場景應(yīng)用，為園區(qū)企業(yè)全生命周期發(fā)展打造高標(biāo)準(zhǔn)、高效率、數(shù)字化、智能化的公共服務(wù)平臺。基于數(shù)字孿生體技術(shù)的應(yīng)用，可協(xié)助產(chǎn)業(yè)園區(qū)管委會將園區(qū)中的資產(chǎn)、能源、設(shè)施等信息數(shù)據(jù)集成、整合、融入，最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)運營的可視化分析、園區(qū)業(yè)務(wù)的閉環(huán)聯(lián)動、園區(qū)決策仿真模擬等。
基于產(chǎn)業(yè)園區(qū)數(shù)字孿生可視化，公共服務(wù)平臺可協(xié)助產(chǎn)業(yè)園綜合保障部門對園區(qū)內(nèi)空調(diào)、照明等設(shè)備位置、分布、狀態(tài)、屬性進行監(jiān)測，實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)防聯(lián)動監(jiān)控，快速定位設(shè)備故障點，對區(qū)域內(nèi)人員、資源等實現(xiàn)高效調(diào)配，保障管理高效、運維科學(xué)。
