T/STSI 48-2024 智慧城市数字孪生应用场景设计要求

ICS35.020

CCSL70

团体标准

T/STSI48—2024

智慧城市数字孪生应用场景设计要求

Designrequirementsfordigitaltwinapplicationscenariosinsmartcities

2024-02-05发布2024-02-06实施

中关村新兴科技服务业产业联盟  发布

T/STSI48—2024

目次

前言...................................................................................I

1范围.................................................................................1

2规范性引用文件.......................................................................1

3术语和定义...........................................................................1

4缩略语...............................................................................2

5总体原则.............................................................................2

5.1范围因素............................................................................2

5.2基本原则...........................................................................2

6应用场景技术框架.....................................................................3

6.1整体概述...........................................................................3

6.2城市应用...........................................................................4

6.3支撑技术...........................................................................4

6.4基础设施...........................................................................4

7场景设计基本过程.....................................................................5

7.1整体描述...........................................................................5

7.2主要任务...........................................................................5

8应用场景设计分类.....................................................................6

附录A（资料性）数字孪生应用场景描述示例...............................................11

I

T/STSI48—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本文件由中关村新兴科技服务业产业联盟提出并归口。

本文件起草单位：京东城市（北京）数字科技有限公司、中国雄安集团数字城市科技有限公司、中

关村智慧城市产业技术创新战略联盟、中电太极（集团）有限公司、太极计算机股份有限公司、广联达

科技股份有限公司、软通智慧科技有限公司、北京市长城企业战略研究所、中国联通智能城市研究院、

中乾思创（北京）科技有限公司、北京航空航天大学、复旦大学、北京邮电大学、上海市城乡建设和交

通发展研究院、北京中超伟业信息安全技术股份有限公司、润建股份有限公司、北京柏睿数据技术股份

有限公司、北京五一视界数字孪生科技股份有限公司、北京清华同衡规划设计研究院有限公司、北京数

字政通科技股份有限公司、中国联通（海南）创新研究院、浙江传媒学院、辽宁师范大学、江苏为恒智

能科技有限公司、北京鸿科国际工程有限公司、包头北方安全防护装备制造有限公司、山东再起数据科

技有限公司、北京市科学技术研究院、北京紫微宇通科技有限公司、重庆中科汽车软件创新中心、陕西

地矿科技产业股份有限公司、北京玖典科技发展有限公司、七腾机器人有限公司、北京四维图新科技股

份有限公司、北京与仁科技服务有限公司、武汉市工程科学技术研究院、武汉和弦科技有限公司、上海

无线电设备研究所、上海航天技术研究院、上海神添实业有限公司、北京交通大学、中国地质大学（北

京）。

本文件主要起草人：石会昌、张继科、赵龙军、胡静、董南、李超、吴林、王涛、郭中梅、董正浩、

祝欣越、王题、金程、武通、雒冬梅、赵明明、霍文虎、李晓晖、罗远哲、赵菁华、张祎、慕迪、黄盛、

丁永、覃诗、罗剑涛、宗士强、孟祥宏、宫慧婕、姚新新、王飞飞、龙雨、徐志炜、白笃、刘皓、马磊、

袁梦、李媛、崔丹丹、田山、杨杨、张汉宁、吴辉、黄栋、乔鹏炜、郭磊涛、杨钰、史旺林、邱锋、谢

加琪、朱冬、胡小东、李建军、黄波、金彦、贺亮、陆正武、朱志华、王建、潘巍、张琦、莫雄剑、韩

博洋、孟垂实、高博、逯全波。

本文件为首次发布。

I

T/STSI48—2024

智慧城市数字孪生应用场景设计要求

1范围

本文件确立了数字孪生应用场景设计的总体原则、技术框架，规定了数字孪生应用场景的设计基本

过程和分类。

本文件适用于指导数字孪生应用场景方案的设计，也可作为大数据、人工智能、物联网等领域应用

场景设计的参考材料。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/Z42759-2023智慧城市人工智能技术应用场景分类指南

GB/T33356-2022新型智慧城市评价指标

GB/T36333-2018智慧城市顶层设计指南

GB/T34680.1-2017智慧城市评价模型及基础评价指标体系第1部分：总体框架及分项评价指标制

定的要求

GB/T34678-2016智慧城市技术参考模型

3术语和定义

GB/T23703.2-2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

场景scenario

为创意性想法和创新性实践提供真实应用环境，为新技术的创造性应用提供验证数据、场地等。

3.2

场景创新scenarioInnovation

以新技术的创造性应用为导向，以供需联动为路径，实现技术迭代升级和产业快速增长的过程。

3.3

场景设计scenariodesign

从智慧城市建设需求出发，运用体系工程方法统筹协调城市各要素，开展应用场景需求分析，对场

景建设目标、建设内容、利益相关方等方面进行整体性规划和设计的过程。

3.4

城市信息模型cityinformationmodeling（CIM）

应用建筑信息模型等技术方法对城市对象进行数字化描述和表达，并融合城市业务、社会实体及监

测感知等信息，构建城市信息有机综合体的过程和结果。

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[来源：行业标准CJJ_T318-2023，术语2.1]

3.5

知识管理knowledgemanagement

对知识、知识创造过程和知识的应用进行规划和管理的互动。

[GB/T23703.2-2010，定义2.9]

4缩略语

下列缩略语适用于本标准：

AR:增强现实(AugmentedReality)

CIM：城市信息模型（CityInformationModeling）

BIM：建筑信息模型（BuildingInformationModeling）

ICT:信息通信技术（InformationandCommunicationTechnology）

GIS:地理信息系统（GeographicInformationSystem）

IOT:物联网(InternetofThings)

IOC:城市智能运行中心（IntelligentOperationsCenter）

NB-IOT：窄带蜂窝物联网（NarrowBand-InternetofThings）

Lora：远距离无线电（LongRangeRadio）

5总体原则

5.1范围因素

智慧城市数字孪生应用场景设计时考虑的因素包括：

a)与城市总体发展规划、数字经济发展规划、信息化发展规划进行有机结合；

b)考虑政府、企业、居民等多元主体的实际需求；

c)以目标导向、问题导向和需求导向展开，确定数字孪生应用场景设计目标、建设任务与实施路

径等内容；

d)推进公共服务便捷化、城市管理精细化、生活环境宜居化、基础设施智能化、网络安全长效化

等目标的实现；

e)在分类场景时，需打破数据孤岛现象，推动政务数据与社会数据的融合利用，形成城市治理的

强大合力，从而促进城市要素的集约化治理。

5.2基本原则

数字孪生应用场景设计应遵循以下基本原则

a)以人为本：以”为民、便民、惠民”为导向，针对数字孪生建设解决的问题为出发点，根据不同

领域的需求进行场景的梳理和分类；

b)供需联动：以实际应用需求为导向，综合分析不同领域技术的研究现状和未来发展趋势，立足

当前数字孪生技术可实现、可落地的技术水平，保持适当前瞻性，加强场景提供方与需求方联

合，通过供需对接、揭榜挂帅等方式实现供需联动；

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T/STSI48—2024

c)兼顾技术与产业：应考虑技术突破迭代所需要的关键要素，如科技企业、科学家、科研院所等

资源的导入，也要考虑场景创新成果的产业化目标，强化企业创新主体地位和参与感，对创新

成果加强落地转化，促进新业态培育；

d)多元参与：开展数字孪生应用场景设计过程中考虑社会公众、企业、政府等不同角色的意见和

建议；

e)创新驱动：体现新技术在数字孪生中的应用，体现数字孪生与城市经济社会之间的有机融合，

将数字孪生应用场景作为创新驱动的重要载体，推动管理机制、运营机制、信息技术创新，促

进产业生态建设。

6应用场景技术框架

6.1整体概述

智慧城市数字孪生技术应用，应利用虚拟现实、孪生推演、物联网、大数据等支撑技术，支撑数字

中国建设，服务数字经济、数字政务、数字文化、数字社会、数字生态文明的应用场景，实现城市资源

数据全域标识、物联设备精准感知、异构数据综合分析、城市模型科学决策、智能应用精准执行，服务

智慧城市的描述、诊断、预测和决策，消除城市规划、建设、运行、管理、服务的随机不确定性。基于

实际情况和自身需求，社会公众、企业、政府等用户可以通过多渠道接入相关应用场景，使用相关服务

或产品。

智慧城市数字孪生技术应用场景框架如图1所示。

图1智慧城市数字孪生技术应用场景框架图

3

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6.2城市应用

按照《数字中国建设整体布局规划》发展要求，应从数字经济、数字政务、数字文化、数字社会、

数字生态文明五大领域推进数字孪生场景应用设计：

a)数字经济：推动数字技术和实体经济深度融合，利用大数据技术、孪生可视化技术等对生产过

程进行数据洞察，消除节点和节点之间的流程障碍和数据障碍，加快数字技术创新应用，为企

业数字化、行业数字化、数据要素管理，及金融服务等提供有效的信息上传、沉淀、分析与传

递，发展壮大数字企业；

b)数字政务：利用城市信息建模技术（CIM）技术实现BIM、GIS、IOT数据融合，构建智慧城市

数字空间，促进信息系统网络互联互通、数据按需共享、业务高效协同，实现对政府部门管辖

的各类对象和数据进行场景化展示，实现从省、市、区县、园区到重点建筑的逐级可视，实现

对地理信息底图、道路、建筑、水系、等高线地形、重点建筑等的三维可视，提升智慧城市

IOC管理人员对市政规划、工地建设、安防应急、社区管理等业务监控管理效率，支撑社会治

理管理辅助决策，提升数字化服务水平；

c)数字文化：利用物联感知设备、数字孪生技术等集成实体物理信息、历史文化信息、环境监测

信息等，服务数字化教学、数字化展品、馆藏文物科学保护等，赋能文化价值在当代社会的传

承和推广，推进形成线上线下一体的国家文化大数据体系，提升数字文化服务能力；

d)数字社会：利用物联网、人工智能、三维可视化技术等与各系统的数据、实际业务场景融合，

打造可视化数据建模、仿真分析等支撑工具，实现交通、医疗、教育、旅游等场景的数据全息

可视化感知、运营综合调度等运营管理能力提升，打造智慧便民生活圈、新型数字消费业态、

面向未来的智能化沉浸式服务体验促进数字公共服务普惠化；

e)数字生态文明：在城市三维场景中展示各基础设施部件的空间分布和密度情况，结合物联网和

大数据技术对设备设施的状态数据和运行数据智能监控、分析及挖掘，并利用数字孪生推演模

型实现对环境、防汛智能预测，构建智慧高效的生态环境信息化体系，支撑执行决策。

6.3支撑技术

支撑数字孪生场景建设过程实现智慧城市领域应用各种功能所需要的ICT技术相关要素，应包括物

联网、大数据、人工智能、协同计算、边缘计算、虚拟现实、可视化、城市信息建模、模拟仿真、孪生

推