民航數(shù)字孿生應(yīng)用行業(yè)投資潛力及發(fā)展前景

民航數(shù)字孿生應(yīng)用行業(yè)投資潛力及發(fā)展前景數(shù)字孿生市場規(guī)模2021年12月，中國民用航空局、國家發(fā)展和改革委員會、交通運輸部印發(fā)《十四五民用航空發(fā)展規(guī)劃》提出，十三五以來，國家綜合機(jī)場體系更加完善，頒證運輸機(jī)場241個，增加跑道41條，地級市覆蓋率達(dá)到91．7%，以機(jī)場為核心的綜合交通樞紐加快形成，在冊通用機(jī)場339個。同時，民航發(fā)展不平衡不充分問題依然突出，民航業(yè)依舊面臨關(guān)鍵資源不足，基礎(chǔ)設(shè)施保障能力面臨容量和效率雙瓶頸。人民出行新需求要求民航全方位優(yōu)化提升服務(wù)水平。我國已轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)長期向好，中等收入群體規(guī)模和比例提升，航空市場潛力巨大，民航發(fā)展仍處于成長期。人民對航空服務(wù)的便捷性、公平性和多樣化、品質(zhì)化有更高期待，要求民航進(jìn)一步提高保障能力、擴(kuò)大覆蓋范圍、提升服務(wù)質(zhì)量。預(yù)計到2025年，全國民用機(jī)場數(shù)量將達(dá)到770個，運輸總周轉(zhuǎn)量達(dá)到2020年的兩倍以上，旅客運輸量達(dá)到9．3億人次。《十四五民用航空發(fā)展規(guī)劃》提出，民航十四五發(fā)展將分為兩個階段把握，2021-2022年是恢復(fù)期和積蓄期，抓緊推動改革，促進(jìn)行業(yè)恢復(fù)增長；2023年2025年是增長期和釋放期，重點要擴(kuò)大國內(nèi)市場、恢復(fù)國際市場，釋放改革成效，加快提升容量規(guī)模和質(zhì)量效率，全方位推進(jìn)民航高質(zhì)量發(fā)展。未來將繼續(xù)加大建設(shè)投入力度，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)增量供給，突破樞紐容量瓶頸。預(yù)計十四五時期運輸機(jī)場重點建設(shè)項目包括新建、遷建、改擴(kuò)建在內(nèi)，將有34個續(xù)建機(jī)場，39個新開工機(jī)場，以及67個前期工作項目。根據(jù)2016-2020年5月期間國家發(fā)改委批復(fù)民用機(jī)場新建、改擴(kuò)建和遷建的投資規(guī)模計算，新建機(jī)場的平均投資56．82億元，改擴(kuò)建機(jī)場平均投資254．88億元，遷建機(jī)場平均投資19．6億元。根據(jù)前瞻研究院假設(shè)，若按照在十三五期間，用于機(jī)場投資的30%用于智慧機(jī)場的建設(shè)及改造；在十四五期間，我國新建和改造的機(jī)場均往智慧化方向發(fā)展，占總投資金額的99%推算，在十四五期間，我國智慧機(jī)場投資規(guī)模將達(dá)到14，947億元。由于機(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)智能化標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，智慧機(jī)場行業(yè)將進(jìn)入一個全新、高速的發(fā)展階段。數(shù)字孿生城市架構(gòu)數(shù)字孿生城市的典型應(yīng)用有城市空間現(xiàn)狀可視化、規(guī)劃方案模擬分析、用地指標(biāo)過程管控、智慧工地監(jiān)管、社區(qū)風(fēng)格管理、產(chǎn)業(yè)網(wǎng)區(qū)運營、生態(tài)空間治理。數(shù)字孿生城市通過對物理世界的人、物、事件等所有要素數(shù)字化，在網(wǎng)絡(luò)空間再造一個與之對應(yīng)的虛擬世界，形成物理維度上的實體世界和信息維度上的數(shù)字世界同生共存、虛實交融的格局。數(shù)字孿生城市不僅賦予了城市政府全局規(guī)劃和實時治理能力，更帶給所有市民能感受到的品質(zhì)生活體驗。數(shù)字孿生城市執(zhí)行快速的假設(shè)分析和虛擬規(guī)劃，可迅速摸清城市家底，把握城市運行脈搏；在規(guī)劃前期和建設(shè)早期了解城市特性、評估規(guī)劃影響，避免在不切實際的規(guī)劃設(shè)計上浪費時間，防止在驗證階段重新進(jìn)行設(shè)計，以更少的成本、更快的速度，推動創(chuàng)新技術(shù)支撐智慧城市頂層設(shè)計落地。實現(xiàn)智慧城市建設(shè)協(xié)同創(chuàng)新。數(shù)字孿生城市關(guān)注城鄉(xiāng)居民出行軌跡、收入水準(zhǔn)、家庭結(jié)構(gòu)、日常消費等，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，并納入模型，實現(xiàn)協(xié)同計算。同時，通過在信息空間上預(yù)測人口結(jié)構(gòu)和遷徙軌跡、推演未來的設(shè)施布局、評估商業(yè)項目影響等。優(yōu)化智慧城市建設(shè)并評估其成效，輔助政府在信息化、智慧化建設(shè)中的科學(xué)決策，避免走彎路或重復(fù)、低效建設(shè)。對于踐踏草坪、非機(jī)動車占用機(jī)動車道、非機(jī)動車逆行等行為，在線推送到城市監(jiān)督部門曝光，有效地起到警示作用，提升全民文明風(fēng)氣。智慧城市建設(shè)發(fā)展已近十年，至今卻無一個城市自我標(biāo)榜已建成了智慧城市。事實上，智慧城市面臨技術(shù)和非技術(shù)兩大瓶頸難以突破，可謂舉步維艱?；谖锫?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、量子通信等技術(shù)的原始創(chuàng)新極度缺乏，未出現(xiàn)殺手級應(yīng)用，各功能模塊有機(jī)融合的ONEICT架構(gòu)未能實現(xiàn)，造成創(chuàng)新只停留在表面，城市運行和治理的水平有量的提升，但沒有質(zhì)的改變。近日，由工信部牽頭編寫的2020年《數(shù)字孿生應(yīng)用白皮書》正式發(fā)布，重點介紹了數(shù)字孿生技術(shù)在智慧制造、智慧城市、智慧交通、智慧能源、智慧建筑、智慧健康6個領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。數(shù)字孿生技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用，通常作為生態(tài)環(huán)境治理包括智慧城市建設(shè)中。中國以智慧城市和新基建為代表的建設(shè)模式雖然起步較晚，但爆發(fā)速度前所未有。目前全球近1000個提出智慧化發(fā)展的城市中，有近500個中國城市，占全球數(shù)量的48%。根據(jù)《智慧城市行業(yè)與市場調(diào)研報告》，2019年中國新型智慧城市規(guī)模超過9000億元，未來幾年將保持較快速度增長，預(yù)計到2023年市場規(guī)模將超過1．3萬億元。中國城市智慧化中安全綜治占比最大，占了37%；其次是慧園區(qū)、智慧交通，各占17%；智慧校園占6%；城市級平臺占了3%；服務(wù)機(jī)器人占1%。數(shù)字孿生行業(yè)壁壘（一）數(shù)字孿生品牌壁壘機(jī)場數(shù)字孿生平臺及應(yīng)用可為機(jī)場規(guī)劃、機(jī)場建設(shè)、機(jī)場維護(hù)、機(jī)場安全管理提供專業(yè)地理信息、實時定位、全生命周期管理等服務(wù)，因此其系統(tǒng)的安全性、精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性尤為重要，更高的品牌知名度意味著更加成熟的產(chǎn)品和更為完善的服務(wù)體系，過往成功案例和品牌影響力對于機(jī)場方購買決策影響較大。而樹立一個一流品牌又需要長期的資金、技術(shù)投入和積累，并反復(fù)接受市場考驗。因此，新進(jìn)入者很難快速建立并維持穩(wěn)定的業(yè)務(wù)渠道。（二）數(shù)字孿生人才壁壘數(shù)字孿生軟件及應(yīng)用，對專業(yè)技術(shù)人才的要求高。要求軟件開發(fā)人員既能綜合運用時空數(shù)據(jù)、BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、模擬仿真、人工智能等技術(shù)，還能針對特定場景進(jìn)行獨有的特征定制研發(fā)，一般企業(yè)很難同時具備技術(shù)。同時，機(jī)場、航司、水利等重要設(shè)施環(huán)境的位置定位精準(zhǔn)性要求非常高，但實際上的地理形態(tài)差別比較大，信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性又比較容易受到氣候和周圍電磁場的影響，這對軟件開發(fā)團(tuán)隊的技術(shù)實力要求比較高。若依靠自身研究開發(fā)，需要較長時間的積累，并需要對核心技術(shù)的研發(fā)進(jìn)行大規(guī)模、長時間的持續(xù)投入，因此形成了人才壁壘。（三）數(shù)字孿生技術(shù)壁壘作為知識密集型行業(yè)，需滿足不同學(xué)科的交叉融合和重點基礎(chǔ)設(shè)施不斷發(fā)展更新的需要，技術(shù)壁壘較高。機(jī)場、水利等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求多樣性進(jìn)一步加大了產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)難度和創(chuàng)新要求。同時，由于人們對飛機(jī)出行普遍具有較高的時效性要求，但涉及公共交通安全，如何在客戶對時間緊迫性的要求和確保出行安全上作出權(quán)衡是機(jī)場建設(shè)中面對的一個非常棘手的問題，因此機(jī)場數(shù)字孿生平臺及應(yīng)用對穩(wěn)定性和安全性要求也相對較高。產(chǎn)品成熟度、系統(tǒng)完善性、定制開發(fā)效率、系統(tǒng)可擴(kuò)展性與技術(shù)服務(wù)水平作為客戶購買的重要考慮因素，也使得擁有全面成熟的產(chǎn)品體系和領(lǐng)先研發(fā)技術(shù)的服務(wù)廠商在該領(lǐng)域內(nèi)具有明顯的競爭優(yōu)勢，也對潛在的市場進(jìn)入者形成較高的技術(shù)壁壘。數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)鏈上下游情況（一）數(shù)字孿生行業(yè)與行業(yè)上下游關(guān)系本行業(yè)的上游行業(yè)為計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、操作系統(tǒng)及通用軟件行業(yè)；本行業(yè)的下游為各民用機(jī)場。（二）數(shù)字孿生行業(yè)與行業(yè)上下游關(guān)系說明1、數(shù)字孿生上游行業(yè)的影響本行業(yè)的上游行業(yè)為計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、操作系統(tǒng)及通用軟件行業(yè)，其產(chǎn)業(yè)特點為：上游市場為開放市場，計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件產(chǎn)品供應(yīng)充足，廠商間競爭充分，產(chǎn)品替代性強(qiáng)；技術(shù)更新快，產(chǎn)品生命周期短，價格變動大；高端設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等主要由外商提供，且價格較高。上游行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、新產(chǎn)品的價格下降均將對主營業(yè)務(wù)產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用，有利于改進(jìn)技術(shù)研發(fā)手段、完善產(chǎn)品性能、提高工程實施效率。2、數(shù)字孿生下游行業(yè)的影響本行業(yè)的下游為各民用機(jī)場。近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，人們可支配收入的增長，飛機(jī)出行因其所具備的便捷性、舒適性和安全性成為人們的首選。根據(jù)國家民航局預(yù)測，我國民航業(yè)將保持10．5-13．5%的年增長率。民航業(yè)的快速發(fā)展，極大刺激了民用機(jī)場的建設(shè)需求，機(jī)場地理信息系統(tǒng)從機(jī)場的改擴(kuò)建到開始運營都發(fā)揮著舉足輕重的作用。數(shù)字孿生建筑數(shù)字孿生建筑是將數(shù)字孿生使能技術(shù)應(yīng)用于建筑科技的新技術(shù)，簡單說就是利用物理建筑模型，使用各種傳感器全方位獲取數(shù)據(jù)的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，以反映相對應(yīng)的實體建筑的全生命周期過程。數(shù)字孿生建筑具有四大特點：精準(zhǔn)映射、虛實交互、軟件定義、智能干預(yù)。數(shù)字孿生建筑通過各層面的傳感器布設(shè)，實現(xiàn)對建筑的全面數(shù)字化建模，以及對建筑運行狀態(tài)的充分感知、動態(tài)監(jiān)測，形成虛擬建筑在信息維度上對實體建筑的精準(zhǔn)信息表達(dá)和映射