数字孪生发展趋势：应用广泛化、标准化

数字孪生在数据整合、分析的基础上，在数字空间实施构建物理对象的数字化模型，实现由实到虚物理信息传递到虚拟世界后，通过模拟、验证、预测和控制物理实体全生命周期行为，进行最优化决策以提高效，最终实现虚拟实体对物理实体的反馈赋能。

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。通过建设城市数字孪生体，以定量和定性结合的形式，在数字世界推演天气环境、人口土地、产业交通等要素的交互运行，绘制“城市画像”，支撑决策者在物理世界实现城市规划的综合效益最优化布局，目前在公共服务/管理、社区发展和智能建筑等领域应用较广。

以汽车研发环节为例，在造型阶段，数字孪生解决数据滞后和难以回溯的问题；在虚拟仿真阶段解决传统分布式仿真的系统性和协同性验证问题；在样机试验阶段解决物理实验的故障风险和经济性问题。总体而言，数字孪生在相同试验标准下可节省约20%左右的时间和40%-45%的研发成本，其多维度、多领域的虚拟验证方式令其成为研发数字化关键的技术之一。

近年来多部委亦陆续出台政策文件，指导加快数字孪生技术在城市建设中的应用。“探索建设数字孪生城市”首次纳入《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，为数字孪生城市建设提供了国家战略指引。2020年全球数字孪生市场规模为52.2亿美元，之后几年将会迎来高速增长，预计2025年市场规模将达到264.6亿美元。随着数字孪生市场规模的扩大，数字孪生技术也会更成熟，应用范围扩大，最终有望实现元宇宙的世界孪生。

资料来源：IDC、贝哲斯咨询

随着ISO、IEC、ISO/IEC JTC1、IEEE、全国信息技术标准化技术委员会、国家智能制造标准化总体组等中国外标准化组织或机构对数字孪生标准化的关注与推动，《数字孪生概念与术语》（ISO/IEC JTC1 AWI 5618）、《数字孪生应用案例》（ISO/IEC JTC1 AWI 5719）、《智能制造虚拟工厂参考架构》（20182046-T-339）、《智能制造虚拟工厂信息模型》（20182047-T-339）等多项数字孪生相关国际、国家标准获得立项或提出讨论。未来，数字孪生领域基础共性及关键技术标准将不断涌现，依托正在研制的数字孪生概念框架等标准，通过聚焦核心标准化需求逐步建立基本的数字孪生标准体系并孵化典型行业中的数字孪生应用标准，形成国际标准、国家标准、行业标准和团体标准良性互动的局面。