廣州CIM平臺智慧化應用探索

文｜石俊衛(wèi)

智慧城市已經(jīng)成為信息技術高速發(fā)展背景下現(xiàn)代城市建設不可逆轉的趨勢，它以新一代信息技術作為技術支撐，以支持城市各類運行數(shù)據(jù)整合作為建設手段，從城市的“規(guī)、設、建、管”等多個方面入手，實現(xiàn)城市資源的合理調(diào)配。新型智慧城市的建設已成為我國現(xiàn)階段各城市發(fā)展的主要目標，積極探索與發(fā)展新型智慧城市能夠促進城市更加智慧、安全、高效，提升人民生活的幸福感。

智慧城市的建設需要一個整體性的框架設計，CIM 平臺不僅能夠為智慧城市建設提供一個全局聯(lián)動的數(shù)據(jù)融合和業(yè)務協(xié)同的基礎性平臺，還可以提供以CIM 基礎平臺為基礎多方面拓展開發(fā)“CIM+”應用，為智慧城市的建設提供整體性框架，助力智慧城市建設。無疑，城市信息模型（CIM）的出現(xiàn)為智慧城市建設帶來了新思路。

CIM 平臺建設

隨著城市信息模型（CIM）不斷發(fā)展，CIM 平臺得到了社會各界的廣泛關注，各地也進行了城市信息模型（CIM）建設探索。廣州作為我國幾個特大城市之一，近年來在“多規(guī)合一”“四標四實”“時空信息云平臺”和“工程建設項目審批管理”等方面先行先試，不斷探索，為廣州CIM 平臺建設和應用提供了有力的基礎支撐。廣州市依據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部《關于開展城市信息模型（CIM）平臺建設試點工作的函》的要求，以工程建設項目三維電子報建為切入點，利用現(xiàn)代信息技術手段，建設管理和未來智慧城市建設需要的CIM 平臺，開展廣州市城市信息模型（CIM）平臺項目建設。

廣州CIM 平臺以城市設計為抓手，定制開發(fā)了城市設計輔助決策應用，輔助城市規(guī)劃人員對城市設計方案進行編制、審查和監(jiān)督，并實現(xiàn)了與廣州市“多規(guī)合一”管理平臺的銜接，最終成為廣州智慧城市建設的重要基礎平臺。

當前廣州CIM 平臺具有多個特點，包括海量數(shù)據(jù)的高效渲染能力，三維模型與信息全集成的能力，二三維一體的可視化分析能力，模擬仿真能力，基于BIM 模型在工程建設項目審批四個階段的二三維數(shù)字化輔助審查能力，物聯(lián)網(wǎng)設備接入能力和二次開發(fā)能力。

CIM 平臺賦能智慧城市建設

廣州市以工程建設項目三維電子報建為切入點，建設廣州智慧城市操作系統(tǒng)，建立“1+N”的廣州城市信息模型（CIM）平臺體系?！?”是指打造一個能起到智慧城市操作系統(tǒng)作用的CIM 基礎平臺，“N”是指基于CIM 基礎平臺的三大類應用，即工程項目審批制度改革2.0應用、城市精細化管理應用和產(chǎn)業(yè)化應用。

工程項目審批制度改革2.0 應用

“工程項目審批制度改革2.0 應用”主要是指基于CIM 基礎平臺推動BIM 技術在“規(guī)劃審查、建筑設計方案審查、施工圖審查、竣工驗收備案”中的應用，實現(xiàn)工程建設項目技術審查工作由人工審批向計算機輔助審批轉變，為項目審批增速提質，為CIM 基礎平臺積累BIM 模型。CIM 基礎平臺通過統(tǒng)一、公開、自主的數(shù)據(jù)格式，保障BIM 數(shù)據(jù)對接CIM 平臺的自主可控，為政府審查統(tǒng)一數(shù)據(jù)歸口，提高工作效能?！肮こ添椖繉徟贫雀母?.0 應用”讓現(xiàn)實城市在虛擬空間中完成映射，通過云計算、大數(shù)據(jù)與人工智能技術對城市信息進行加工分析，做到了虛實結合，智能協(xié)同地管理城市，賦能智慧城市建設。

圖1 CIM 平臺在廣州市智慧城市建設中的定位

圖2 基于CIM 基礎平臺的BIM 審查（韓雯雯等，2021）

城市精細化管理應用

“城市精細化管理應用”主要是指城市更新、智慧工地、房屋管理、城市運行管理等等細分領域在CIM 平臺上的應用擴展，主要是通過傳感器將上述專題的實時信息同步到CIM 基礎平臺并與對應的三維模型相掛接，實現(xiàn)指標數(shù)據(jù)基于二三維的一體化展示和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析決策。

CIM+城市更新

圖3 城市更新應用界面（1）

基于CIM 基礎平臺的城市更新應用是在CIM 基礎平臺實現(xiàn)城市拆遷量、受影響人口、經(jīng)濟投入量的定量估算，為決策部門快速提供決策參考?；贑IM 平臺，實現(xiàn)城市更新全過程精準化、智能化管理。當前，廣州CIM 平臺在城市更新應用方面主要是針對老舊小區(qū)改造，納入三年、五年計劃（183 條城中村改造）項目的展示，提供全市城市更新項目的指標完成情況等成效分析，為城市存量管理及資源協(xié)調(diào)提供更科學、更高效的項目監(jiān)管。同時，結合四標四實，分析改造范圍內(nèi)的實有人口、實有房屋和實有單位。通過對比改造前后的效果，結合三維規(guī)劃模型展示詳細規(guī)劃方案，結合周邊配套設施可以分析周邊工地和房地產(chǎn)市場情況。

圖4 城市更新應用界面（2）

CIM+智慧工地

圖5 智慧工地應用界面

圖6 房屋安全應用界面

基于CIM 基礎平臺的智慧工地系統(tǒng)，建立覆蓋建筑設計方案三維模型、施工圖三維模型、工程建設過程三維模型的項目建設全流程信息互通系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)在建工程的空間分布可視化，它集成了工程、人員、材料、執(zhí)法、巡檢等各類工程信息，可對施工現(xiàn)場的塔吊、深基坑等危險源進行遠程監(jiān)控，對揚塵、噪音等環(huán)境指標進行實時監(jiān)測，通過視頻監(jiān)控實時對工地現(xiàn)場進行遠程巡檢，做到即時、高效、精益的智慧監(jiān)管。

CIM+智慧房屋安全管理

基于CIM 基礎平臺建立二三維聯(lián)動的房屋智能化管理系統(tǒng)是將住建監(jiān)管職能部門、街道社區(qū)管理單位、權業(yè)主、房屋安全責任人、物業(yè)單位、施工單位、檢測單位等等相關機構，在同一平臺上統(tǒng)籌協(xié)調(diào)管理，加強基層治理，組織多方力量打造“共建共治共享”的社會治理模式。以期達到各類建筑房屋及風險源的“一張圖”治理、社會/行業(yè)資源的有機整合、房屋安全閉環(huán)管理等效果，最終實現(xiàn)房屋安全精細化、智慧化管理。

“穗智管”城市運行管理中樞

“穗智管”著眼全市“一盤棋”整體格局，圍繞“看全面、管到位、防在前”核心目標，建成“一網(wǎng)統(tǒng)管、全城統(tǒng)管”的“穗智管”城市運行管理中樞?！八胫枪堋币浴爸悄?”為主線，打通條塊業(yè)務系統(tǒng)互不相連的樹狀結構，實現(xiàn)社會治理監(jiān)管網(wǎng)絡泛在互聯(lián)，實時匯聚全域治理數(shù)據(jù)，融合應急管理、城市管理、營商環(huán)境、醫(yī)療衛(wèi)生、民生服務等領域的城市運行管理要素，逐步建成集“運行監(jiān)測、預測預警、協(xié)同聯(lián)動、決策支持、指揮調(diào)度”五大功能于一體的城市運行管理中樞，全面支撐城市運行管理智能化和精細化，促進城市高質量和品質化發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)化應用

“產(chǎn)業(yè)化應用”主要是指推廣CIM 平臺和BIM 技術應用對智能汽車、智慧建造等產(chǎn)業(yè)的帶動作用?；贑IM 平臺的智能汽車產(chǎn)業(yè)可以大幅提升智能駕駛場景下人工智能算法的訓練效率?；贑IM 平臺的智慧建造可以更好促成以點帶面，推動綠色建造發(fā)展與企業(yè)項目管理的高效精細化發(fā)展，推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展。

圖7 “穗智管”城市運行管理中樞

CIM+車聯(lián)網(wǎng)

基于CIM 基礎平臺可以搭建自動駕駛汽車安全性測試評價環(huán)境，通過模擬物理世界規(guī)律構建數(shù)字孿生場景，滿足智能駕駛場景下（交通狀況模擬、駕駛天氣模擬、行駛路面模擬、駕車場景模擬等）人工智能算法的訓練需求，大幅提升訓練效率和安全度?；贑IM 平臺的車聯(lián)網(wǎng)技術的推廣在交通、社區(qū)、安全等方面為市區(qū)兩級城市治理提供先進手段，為城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化探明方向，為廣州智能汽車產(chǎn)業(yè)提供創(chuàng)新環(huán)境，推動廣州智慧城市建設。

CIM+智能建造

基于CIM 基礎平臺的智能建造能夠推動智能建造健康發(fā)展，是促進建筑業(yè)轉型升級和高質量發(fā)展的重要抓手。智能建造應用場景廣泛，如“CIM+智慧工地”“CIM+施工三維BIM 模型數(shù)字化審查”“CIM+竣工BIM 模型驗收備案”“CIM+智能建造成效分析”等等，它的廣泛應用能夠提高建筑生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，更好的把控生產(chǎn)成本，大幅減少資源損耗和降低碳排放。當前廣州CIM 平臺智慧建造應用可以從宏觀層面展示智能建造項目的分布、裝配式建筑企業(yè)的分布、裝配式建筑物主要承重的梁、柱分布位置、裝配式建筑項目的裝配率、裝配式建筑完工比例、預計工期與實際工期對比等情況。

CIM 平臺能夠把智能化手段融入到傳統(tǒng)城市規(guī)劃的過程中，進一步實現(xiàn)在多場景下對規(guī)劃方案優(yōu)選，實現(xiàn)規(guī)劃精準、要素全面、場景真實的規(guī)劃效果。CIM 平臺推進了智慧城市的規(guī)劃建筑領域，同時還覆蓋政務服務、城市治理、公共服務、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟等多個智慧城市的其他領域。通過基于CIM 的智慧城市相關規(guī)劃手段，可加快智慧城市的演化速度。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等信息技術的不斷發(fā)展，當前CIM 平臺仍有諸多可以拓展的方向，進而讓我們的城市更“聰明”。

圖8 車聯(lián)網(wǎng)應用界面

圖9 全自動裝配式生產(chǎn)流水線