【新闻稿】
鑫鼎晟研究团队深度调研发现,在数字孪生技术体系的加持下,“AI+大数据”正在加速渗透铁路运维、电网监测、智慧城市、航空航天等关键基础设施领域,并在国内形成了相对完整、可复制的商业模式,填补了基础设施智能运维范畴的市场空白。随着生成式人工智能自2023年以来迎来爆发式发展,越来越多行业开始将人工智能技术嵌入产品与服务流程,“AI+大数据”已成为现实世界与信息世界互动、协同与优化的有效技术路径,行业具备广阔且持续增长的市场空间。
鑫鼎晟认为,对市场新进入者而言,“AI+大数据”行业存在显著的技术壁垒:既需要长期研发投入,也需要通过行业客户的工程验证、资质认证与规模化落地建立信任。与此同时,政策推动、新基建加速、产业数字化升级等多方因素共同作用,为技术提供商带来结构性机遇;但数据安全、政企协同与行业应用复杂度等挑战同样不容忽视。积极探索创新商业模式、构建端到端解决方案能力,将有望在这一赛道中获得更多商业机会与投资关注。
数字经济是基于数字技术、网络技术与信息技术形成的经济系统,正在成为推动中国经济发展的重要引擎。国际咨询机构Gartner预测,到2025年全球数字经济规模将达到41万亿美元,占全球经济总量的24%。我国数字经济发展亦取得显著成效:据相关数据显示,2021年我国数字经济规模达到45.5万亿元,位居世界第二,并催生97个新兴“数字职业”。
鑫鼎晟指出,数字经济不仅是“数据本身”的扩张,更是以人工智能、5G、通信与计算为代表的数字技术体系的整体演进。未来行业竞争的关键,在于能否抢抓新一轮科技革命和产业变革机遇,把技术红利转化为产业效率与商业闭环。
(1)人工智能:规模高速扩张,应用终端持续下沉
近年来,人工智能在国内被提升至战略高度,并已实现与多行业应用终端、系统及配套软件的深度结合。通过构建智能场景,AI为终端用户提供个性化、精准化、智能化服务,推动流程优化、效率提升与成本降低。在政策支持、下游需求增长与技术迭代驱动下,中国人工智能市场规模快速增长:以服务商收入计,市场规模从2018年的861亿元增长至2022年的3,450.5亿元,2018—2022年复合增长率达41.5%。市场预计将从2023年的5,006.3亿元增长至2027年的15,065.6亿元,2023—2027年仍将保持31.7%的年复合增速。
(2)大数据:从资源优势走向生产要素,价值释放加速
中国是数据资源大国。2020年国务院相关文件将“数据”与土地、劳动力、资本、技术等传统要素并列为生产要素,进一步凸显其战略价值。大数据行业作为数字经济的重要驱动力,近年来市场规模显著提升。以服务商收入计,2022年中国大数据市场规模达到1,009.4亿元,2018—2022年复合增长率达17.8%。随着政府与大型企业对数据资产价值认知增强、预算增加,未来五年大数据市场仍将保持较高增速。
数字孪生概念由密歇根大学Michael Grieves教授于2003年提出,也被称为数字镜像、数字映射,即构建物理世界在数字空间中的实时映射系统。鑫鼎晟调研发现,数字孪生与AI、大数据结合后,已在以下关键场景形成可落地的产业价值闭环。
铁路作为综合交通运输体系骨干,是现代化经济体系的重要支撑。随着AI、大数据、云计算、机器视觉等技术成熟,基于数字孪生的智能化铁路运维监测解决方案快速发展。通过对海量高频监测数据、图像与视频进行分类、比对、筛选与分析,并结合深度学习能力,可快速识别供电系统及周边环境的风险点,协助运维部门响应并制定维修策略,减少故障和事故风险。
以国内企业实践为例,通过缺陷智能识别、精密检测装备与高精度铁路专用GIS地图等能力,可探索“边检边修”的创新作业模式,填补轨道交通工务基础设施智能运维的市场空白。高精度RGIS地图实现厘米级标记能力,已成为铁路数字化建设的重要底层技术之一,并形成一定覆盖规模。
在需求侧,我国铁路与城轨里程持续扩张,后端运维需求将逐年提升。当前智能检测与运维渗透率仍偏低(城轨侧测算约20%—30%),随着行业进入“建设与运营维护并重”阶段,对牵引供电、工务工程、车辆工程的检测监测与智能运维信息管理系统需求将快速增长。
AI与数字孪生在电网领域的应用主要覆盖平台构建、电网状态监测评估、智能运维、电网紧急控制等方向,涉及数据集成、计算分析、知识图谱、深度强化学习、图像识别等关键技术。通过电力大数据平台整合不同技术模块实现数据融合,可提升资源调配能力、支撑节能减排目标,并促进智慧电网与其他行业协同发展。
在投资侧,中国智慧电网(不含发电端)规模(按投资额计)预计将从2022年约830亿元增长至2027年1,021亿元,年复合增长率约4.2%。其中软件相关投资额预计将从2022年277亿元增长至2027年近420亿元。在线监测、在线分析、运行评估,以及信息网络安全、预测与业务应用层面的软件需求,将推动市场持续增长。
在智慧城市建设中,数字孪生被视为提升治理效率与公共安全的重要抓手,尤其在城市交通领域具备显著价值。通过GIS能力与视频监控、毫米波雷达等多源融合,可构建数字空间中真实交通系统的地图模型,结合实时分析与跟踪能力,有望改善交通资源浪费、信号系统僵化、事故风险不确定性与应急响应滞后等问题。
随着前端采集设备规模与形态多样化发展,城市治理产生海量多维数据(过车、人脸等),视频监控智能化成为必然趋势。智能监控系统可对异常行为进行实时提取与筛选,并及时预警,从而改变传统监控“只能监、不能控”的被动状态。
在航空航天领域,基于数字孪生的三维实时可视化技术可通过飞行器传感器数据构建虚拟模型,实时呈现轨道、位置、姿态与载荷信息,为地面测控与任务决策提供直观、高效的数据支撑。相关实践表明,物理实体、可视化模型、计算机系统与持续通畅的通信数据流共同构成完整的数字孪生系统,可显著提升任务管理与控制能力。
“AI+数字孪生”不仅具备长期应用前景,也正与生产生活深度融合。在工业领域,数字孪生车间被视为未来车间运行的新模式,有望支撑工业互联网、面向服务制造、“互联网+制造”等先进制造形态的演进。
鑫鼎晟认为,“AI+大数据+数字孪生”在铁路接触网、电网双碳绿色能源中心等复杂场景中,需要光学、电子、AI、自动化与数学建模等多学科融合,且依赖无人机、固定相机、巡检机器人、卫星等前端设备构建物联网采集体系,再通过数据预处理、模型训练实现目标检测、图像分割、识别分类与可视化分析闭环。头部企业往往通过多年项目积累形成故障库、算法模型、可视化体系及交付经验,新进入者需要较长时间完成技术研发、资质认证与客户认可,因此行业技术壁垒显著。
与此同时,政策端持续推动铁路科技创新、智慧电网与城市数字化建设,为行业增长提供明确方向与外部动能。
挑战一:数据安全与隐私合规压力上升
智慧城市、轨交等场景涉及大量物联设备,数据实时传输规模巨大,若发生泄露或非法获取,潜在社会危害显著。需强化安全保障机制,并遵守个人信息与隐私法规,提升数据治理透明度与合规性。
挑战二:政企协同与数据共享机制仍需完善
智慧城市建设涉及政府、企业与公众等多主体,如何建立标准化数据共享机制与技术体系、平衡公共服务与商业效率、确保共享安全有效,是持续推进的关键命题。
机遇一:新基建提供基础设施底座
5G、物联网、云计算、AI等新基建将持续增强数据采集、传输与处理能力,扩大应用场景,促进信息流带动物资流、技术流与资金流,推动智慧产业升级。
机遇二:边缘计算等技术突破释放效率红利
边缘计算可在近端完成处理,降低时延、减轻云端压力,并在隐私与安全治理方面提供支撑,推动更多实时性场景落地。
机遇三:城镇化深入推动“下沉市场”扩张
随着县域城镇化推进,智慧城市从核心城市向区县延伸,区县级市场潜力巨大,技术提供商在方案产品化、成本可控与服务体系建设方面将迎来新窗口。
鑫鼎晟认为,“AI+大数据”在互联网等新兴行业应用已较成熟,但在传统基础设施场景仍处于加速渗透阶段。政策引导与产业数字化转型将持续释放新需求,为技术企业提供广阔空间;同时,行业智能化水平不均、长期规划不足、数据安全与协同机制仍是落地挑战。
未来,通过数字化赋能传统产业、完善数字经济体系并持续推进新基建建设,将进一步提升“AI+大数据+数字孪生”的普及速度与应用深度,推动基础设施智能运维走向规模化、体系化与可持续增长。