中国交通运输行业数字孪生市场现状、应用及趋势分析

2023年中国交通运输行业数字孪生市场规模为53.3亿元，铁路运输占比达42%。

1.中国交通运输行业数字孪生市场现状

根据第一新声调研，2023年中国交通运输行业数字孪生市场规模为53.3亿元。其中铁路运输的市场规模占比42%，公路运输的市场规模占比25%，水路运输的市场规模占比19%，航空运输的市场规模占比12%，其他占比2%。 主要应用场景集中在设备设施的运维管理、综合指挥调度和安全应急预防预控；其中场站类运营管理数字孪生占据了应用的主流；从应用深度看，以 L1级以虚映实为主，开始逐渐到L2级以虚控实

政策是驱动中国交通运输行业数字孪生发展的最主要因素。近几年交通运输部门不断出台相关政策，促进和规范数字孪生发展。宏观层面：国务院《“十四五”数字经济发展规划》中，明确数字经济作为农业经济、工业经济之后主要的经济形态；微观层面：铁路、公路、水路、航空运输等相继出台政策细则和落地行动计划，在规划、勘测、设计、基础建设、运维及安防加快数字孪生深化应用，提质增效；行业层面：数字孪生国家标准 GB/T 43441.1-2023《信息技术 数字孪生 第1部分：通用要求》已正式发布，并在2024年6月1日正式实施。

技术发展为中国交通运输行业数字孪生落地提供了重要保障。数字孪生技术包含数字支撑技术、孪生构建技术与人机交互技术三大类，这些技术不断演进和发展，共同提升数字孪生的实时性、精确性、灵活性和交互性。 （1）数字线程技术：是在数字孪生全生命周期内，通过UML定义好的各类数据和模型规范，支撑全类数据和模型，在物理实体和虚拟实体之间实现实时交互，它是数字孪生最为关键的核心技术之一；

（2）数据融合技术：负责将不同时空、多个来源的大规模、异构、不精确、不一致的数据，通过数据的组合与变换，整合成可靠、准确、一致的有价值数据，它是数字孪生能够精确呈现的前提；（3）模型轻量化技术：通过几何数据的减面压缩，去除部分非几何信息，减少三维文件占用存储空间，实现三维模型的精度保留和操作流畅，无需安装专业软件即可打开模型。模型轻量化与云渲染、实时渲染结合已成为改善数字孪生应用展示精度和速度的主流解决途径； （4）人机交互技术：AR、VR、MR技术的完善带来新型人机交互模式 ，提升拓宽数字孪生应用空间。随着Meta的Quest 2销量超过千万，一体机形式的VR头显有望代替过去的VR盒子，成为VR主流。

2.中国交通运输行业数字孪生市场应用分析

四大重点行业：铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输

目前，数字孪生已应用在铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输等行业，涵盖规划、勘测、设计、建设、运维等多个环节的不同场景。 其中铁路运输共有超过十个场景，包括大铁和小铁，是交通运输行业数字孪生应用最为广泛的细分行业 。

3.中国交通运输行业数字孪生市场发展趋势

技术趋势：行业向更高集成度、更智能化方向发展

数字孪生发展是众多技术不断融合的过程，整体向更高的集成度、智能化方向发展 （1）基于多源数据融合的实时感知能力，成为数字孪生识别现实世界的重要入口；（2）模型轻量化与云渲染、实时渲染技术融合的集成，将大大提升模型展示效率；（3）机器学习、深度学习和大模型等人工智能开始融入，数据孪生将具备更强的数据处理能力、模式识别能力和分析预测能力；（4）仿真建模向集成和实时演进，助力数字孪生构建精确模型，从而实现对物理世界的精细刻画、精准预测和精准控制；（5）AR为数据孪生虚实交互提供硬件支持。

市场趋势：两大细分市场、两大核心场景、一线城市领跑

未来5到10年，政策依然是驱动数字孪生市场发展的主要因素：（1）两大增长方向：铁路运输、水路运输是两个主要的增长方向交通运输行业数字孪生市场各细分行业均有不同程度的增长。其中以“四网融合”为代表的铁路运输，以综合立体交通网为代表的水路运输是两个主要的增长方向；（2）两大核心需求场景：综合调度指挥、智能运维 交通运输行业数字孪生市场维持增长态势，综合调度指挥场景更靠近决策端，智能运维场景更容易呈现运行效率改善价值，是最核心的两个需求场景；

（3）北上广深一线城市增速领跑市场 数字孪生是在信息化和数字化基础上发展而来，发达地区基础条件相对完善，因此北上广深等地区数字孪生市场主体规模大，领跑市场；长三角、珠三角其他城市市场愈发活跃；此外，杭州、合肥、南京、武汉等地区发展势头强劲，市场前景广阔；（4）行业门槛进一步提高，行业发展进入深水区 数字孪生新增企业速度放缓，客户要求不断增强，行业门槛进一步提高，行业发展进入深水区。例如铁路运输行业，拥有更多三维可视化模型沉淀的企业，可以通过模型组合满足客户需求，具有较强的成本优势，更容易获得客户订单。

解决方案：标准化、平台化、智能化

中国交通运输行业数字孪生解决方案总体表现为三大趋势：物联网数据接入标准化，三维可视化建模平台化，运营与管理智能化 ，这三个趋势逐层递进，推动数字孪生能力的不断升级。（1）物联网数据接入标准化：当前物联网设备来源于多个厂商，每个厂商都有自己的传输协议、接口和数据标准，彼此之间标准不能互联互通，导致数字孪生项目中数据采集和清洗的成本较高，影响行业高质量发展。随着数字孪生应用场景的拓宽行深，国家标准、行业标准体系的逐步统一和完善，新的物联网设备将遵循统一的标准。实现高效兼容大量旧有设备、物联网数据接入平台、可自动适配主流设备成为新的方向；

（2）三维可视化建模平台化：当前三维可视化建模成本高，周期长，这是阻碍数字孪生发展的重要因素。随着数字孪生技术与行业的不断融合，更多类型场景的沉淀，更多行业可复用的三维可视化模型的不断扩展，未来建模成本不断降低； （3）运营与管理智能化：随着人工智能与数字孪生的逐渐融合，数字孪生开始具备更高的智能，特别是大模型结合行业知识，将有助于打造更加聪明和灵活的人机交互方式。逐渐从预设问题-给出答案，走向不设限制的智能回答。