编者按:
当数字孪生从概念走向实践,我们面临一个关键追问:高保真的虚实映射如何在城市应急、城市交通、城市更新中真正落地?不同体量的城市是否需要走同一条数字化之路?在第十九届智慧城市大会期间,组委会邀请到清华大学教授党安荣——这位在数字孪生与城乡规划领域深耕多年的学者,回应了行业最关心的落地难题。

数字孪生的本质:不止是“双胞胎”,更是“三个空间”的集成
面对关于数字孪生本质的提问,党安荣教授首先厘清了一个常见误区。 他指出,大家普遍关注城市的物质空间(现实世界)和赛博空间(虚拟数字世界)的映射,但这中间其实缺了一块至关重要的拼图——认知空间。 “什么是认知空间?就是人们对这座城市本身的判断——它有什么样的功能组织、空间构成、历史文脉传承。”党教授解释道,“你怎样认知现实中的城市,就会塑造出怎样的虚拟城市。” 他认为,构建数字孪生的目的,不是为了在数字世界里复制一个好看的城市模型,而是为了通过数字空间的分析、模拟与反馈,反过来解决现实城市的问题。因此,数据与数据之间、系统与系统之间的逻辑关系,必须依靠“人的认知”来串联。只有物质空间、赛博空间、认知空间三者有机集成,数字孪生才可能从“好看”走向“好用”。 “三步走”落地策略:从应用场景出发,而非从技术出发 针对数字孪生如何嵌入交通、应急、城市更新等具体场景,党安荣教授提出了清晰的“三步走”路径: 第一步:先读懂场景,再谈技术。 第二步:为场景匹配“专用”模型。 第三步:实现“赋能”而非“重复”。 破解“千城一面”:不同体量的城市,路该怎么走? 面对当前各地建设成本高、运营模式缺失、静态模型跟不上动态变化等共性困境,党安荣教授给出了鲜明的观点:数字孪生没有“标准答案”,必须因城施策。 他首先将中国的城镇化划分为两个阶段: 过去近30年:我国处于快速城镇化阶段,城市面积和人口普遍快速增长。 最近10多年来:进入高质量城镇化阶段,即“存量时代”。 在这个大背景下,不同城市的发展阶段和痛点有所差异: 对于东南大城市、特大城市:面临的是城市更新、历史保护、交通拥堵、韧性提升等复杂的存量治理问题。这类城市需要构建高保真、精细化的数字孪生模型,用以支撑精细化的空间治理。 对于西北中小城市、县城:可能依然处于建成区扩张和人口增长的阶段。它们更需要数字孪生来辅助 “选址决策” ——判断哪个地块适合开发,而非既有区域的改造。 尽管路径不同,但党教授强调,所有城市的根本目标是一致的:实现城市治理体系和治理能力的现代化。基于这个目标,各地应优先明确应用需求,再回头匹配或研发技术方法。 展望未来:从静态蓝图,走向动态“时空治理” 访谈最后,党安荣教授展望了数字孪生带来的治理模式变革。 过去,城乡规划往往是“五年一轮”的静态蓝图,规划期到了才重新编制。但在数字孪生的支撑下,城市治理可以变成动态的、实时的。 “我们可以随时对城市的状态进行评估,对问题进行诊断,然后动态制定新一轮的保护、更新和发展方案。” 他引用李德仁院士倡导的“时空智能”理念指出,将过去积累的海量城市数据转化为知识库,构建知识图谱和时空智能体,就可以让城市治理不再依赖“周期性大修”,而是实现“随时随地”的动态体检与精准施策。这便是数字孪生赋能城市治理现代化的真正价值所在。
“首先要对应用场景本身有正确理解。”党教授强调,交通拥堵、洪水灾害、老旧小区改造,每个场景涉及的部门、要素和业务流程完全不同。必须从问题本身出发,厘清“要解决什么”,而不是拿着技术锤子找钉子。
有了数字孪生底座,还需要针对不同领域研发专用的分析模型和智能体。党教授特别提到,要结合最新的垂域大模型和专题知识库。交通有交通的算法,应急有应急的推演模型,城市更新则需要空间识别的专用工具。通用的技术平台必须经过“定制化”才能发挥实效。
“数字孪生的价值,不是对传统流程的电脑化再现。”党安荣强调,要通过时空分析、预测模拟、情景推演,真正实现数字化赋能——让决策者在虚拟空间提前“穿越”到未来,看见某项决策可能带来的连锁反应,这才是孪生技术的不可替代之处。
结语 从“三个空间”的理论洞见,到“三步走”的实操指南,再到因城施策的冷静建议,党安荣教授的分享让数字孪生这个宏大的概念变得具体而清晰。在智慧城市从“建设”转向“治理”的关键节点,这种回归场景、回归认知、回归差异的务实态度,或许正是行业最需要的声音。
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