城市發(fā)展至今依然存在諸多問題，現(xiàn)實狀態(tài)證實了傳統(tǒng)的發(fā)展模式越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化城市建設(shè)。因此，以信息化為引擎的數(shù)字城市、智慧城市成為城市發(fā)展的新理念和新模式。
數(shù)字孿生城市是數(shù)字孿生技術(shù)在城市層面的廣泛應(yīng)用，通過構(gòu)建與城市物理世界、網(wǎng)絡(luò)虛擬空間的一一對應(yīng)、相互映射、協(xié)同交互的復(fù)雜巨系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)空間再造一個與之匹配、對應(yīng)的孿生城市，實現(xiàn)城市全要素數(shù)字化和虛擬化、城市全狀態(tài)實時化和可視化、城市管理決策協(xié)同化和智能化。
簡單來說，數(shù)字孿生城市是實體城市在虛擬空間的映射，也是支撐新型智慧城市建設(shè)的復(fù)雜綜合技術(shù)體系，更是物理維度上的實體城市和信息維度上的虛擬城市的同生共存、虛實交融的城市未來發(fā)展形態(tài)。
我國智慧城市建設(shè)經(jīng)歷了三次浪潮，第一次是在2008—2012年，這一時期是概念導(dǎo)入期。在這個階段，智慧城市建設(shè)以行業(yè)應(yīng)用為驅(qū)動，重點技術(shù)包括無線通信、光纖寬帶、HTTP、GIS、GPS技術(shù)等。
此時，信息系統(tǒng)以單個部門、單個系統(tǒng)、獨(dú)立建設(shè)為主要方式，形成大量信息孤島，信息共享多采用“點對點”的自發(fā)共享方式。產(chǎn)業(yè)力量較為單一，由國外軟件系統(tǒng)集成商引入概念后主導(dǎo)智慧城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
結(jié)合國情，智慧城市開始走出中國特色道路，掀起第二次浪潮。該階段在中國城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的大背景下，重點推進(jìn)RFID、3G/4G、云計算、SOA等信息技術(shù)全面應(yīng)用，系統(tǒng)建設(shè)呈現(xiàn)橫縱分割特征，信息共享基于共享交換平臺、以重點項目或協(xié)同型應(yīng)用為抓手。
在推進(jìn)主體上，由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部牽頭，在全國選取了290個試點，廣泛探索智慧城市建設(shè)路徑和模式。國內(nèi)外軟件制造商、系統(tǒng)集成商、設(shè)備商等積極參與各環(huán)節(jié)建設(shè)。
2016年，國家提出新型智慧城市概念，強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)為驅(qū)動，以人為本、統(tǒng)籌集約、注重實效，重點技術(shù)包括NB-IoT、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、智慧城市平臺和操作系統(tǒng)等。
信息系統(tǒng)向橫縱聯(lián)合大系統(tǒng)方向演變，信息共享方式從運(yùn)動式向依職能共享轉(zhuǎn)變。在推進(jìn)方式上，由25個國家級部委全面統(tǒng)籌，在市場方面由電信運(yùn)營商、軟件制造商、系統(tǒng)集成商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)各聚生態(tài)，逐步形成政府指導(dǎo)、市場主導(dǎo)的格局。
雖然數(shù)字城市的概念提出由來已久，但之前的概念并沒有上升到數(shù)字孿生的高度，這與技術(shù)發(fā)展的階段有關(guān)。如今，數(shù)字孿生城市的內(nèi)涵真正體現(xiàn)了數(shù)字城市想要達(dá)到的愿景和目標(biāo)。
智慧城市是城市發(fā)展的高級階段，數(shù)字孿生城市作為城市發(fā)展的目標(biāo)，是智慧城市建設(shè)的新起點，賦予了城市實現(xiàn)智慧化的重要設(shè)施和基礎(chǔ)能力。
未來，在智慧城市的發(fā)展建設(shè)中，可以充分利用數(shù)字孿生技術(shù)，解決城市規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、管理、服務(wù)閉環(huán)過程中的復(fù)雜性和不確定性問題，全面助力提高城市物質(zhì)資源、智力資源、信息資源配置效率和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，實現(xiàn)智慧城市的內(nèi)生發(fā)展動力。
