数字孪生与数字治理

　　航天数字孪生团队，以服务国家战略、服务国防建设、服务国计民生为使命，锚定创新超越，坚持前沿攻关，超前布局数字孪生技术体系研究，成功打造数字孪生操作系统（DTOS）数字底座产品体系，并在数字战场与装备数字化、智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展、现代化社会综合治理、低空经济产业发展等军民领域成功落地实践。本书重点就相关内容进行阐述，并期待联数字孪生与数字治理联合更多优势社会力量，共同创造开放的价值生态圈，为我国多领域数字治理贡献航天力量。 数字化技术发展日新月异，数字孪生技术方兴未艾，数字孪生技术与社会经济、军事等领域融合日益加深，本书综合整理了近年来数字孪生在社会上的发展进程和应用，具有重要的启示作用。

　　江帆，女，副总工程师，西北工业大学控制理论与控制工程专业毕业。航天科工集团智能科技研究院数字孪生领域牵头人。长期致力于数字孪生、智能网联、网络信息体系架构设计与评估、智能辅助决策等领域技术创新与工程实践。 史晓丽，女，博士，研究员，西北工业大学控制理论与控制工程专业毕业，加拿大约克大学访问学者，航天科工集团智能科技院数字孪生领域技术负责人。 唐力勇，男，高级工程师，北京航空航天大学控制科学与工程专业毕业。航天科工集团智能科技研究院数字孪生领域技术负责人。

第1章
基于复杂系统理论的数字治理/ 1
一、 复杂适应系统理论/ 4
二、 数字治理复杂性基本特征/ 6
（一）数字治理需求/ 6
（二）数字治理复杂性/ 12
三、 数字治理方法论需求/ 16
（一）本质认知/ 17
（二）开放系统/ 18
（三）虚实共生/ 18
（四）动态演进/ 19
第2章
数字孪生解决方案/ 21
一、 数字孪生起源与发展/ 24
二、 数字孪生本质特征/ 26
（一）数字孪生本质内涵/ 26
（二）数字孪生与相关概念关系/ 29
（三）数字孪生在不同领域的形态/ 30
（四）数字孪生发展演进/ 33
三、 国内外重要领域应用情况/ 35
（一）数字孪生在国外顶层战略中的分析认识/ 35
（二）数字孪生在重要领域应用情况/ 37
四、 数字孪生驱动数字治理/ 43
（一）理解——一个基点/ 44
（二）认知——双环驱动/ 45
（三）计算——三域贯通/ 46
（四）模拟——四性兼备/ 46
（五）赋能——五可兼具/ 47
第3章
数字孪生操作系统/ 51
一、 数字孪生操作系统（DTOS）概述/ 54
二、 DTOS 总体架构/ 55
三、 运行服务平台/ 59
（一）平台概述/ 59
（二）功能特点/ 59
四、 数据服务平台/ 61
（一）平台概述/ 61
（二）功能特点/ 62
五、 基础服务平台/ 66
（一）平台概述/ 66
（二）物联网服务（DT-IOT）/ 67
（三）数字孪生服务（DT-TWIN）/ 72
（四）多源信息模型服务（DT-XIM）/ 77
（五）人工智能服务（DT-AI）/ 83
（六）仿真推演服务（DT-SIM）/ 88
（七）区块链服务（DT-BaaS）/ 97
六、 智能辅助决策平台/ 104
（一）平台概述/ 104
（二）功能特点/ 104
七、 一体化交互应用平台/ 108
（一）平台概述/ 108
（二）功能特点/ 108
数字治理实践/ 117
第4章
一、 重大活动保障/ 120
（一）数字阅兵/ 120
（二）科技冬奥/ 129
二、 智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展/ 136
（一）背景与需求/ 136
（二）总体解决方案/ 136
（三）实践效果/ 141
三、 市域社会治理/ 145
（一）背景与需求/ 145
（二）总体解决方案/ 146
（三）实践效果/ 148
四、 城市生命线/ 153
（一）背景与需求/ 153
（二）总体解决方案/ 154
（三）实践效果/ 159
五、 智慧应急/ 162
（一）消防应急/ 162
（二）疫情防控/ 170
六、 低空经济产业/ 180
（一）背景与需求/ 180
（二）总体解决方案/ 181
（三）实践效果/ 188
跋/ 191