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亚搏官网:以“时空”为出发点打造城市信息操作系统
发布时间:2020-04-01 08:12    来源:亚搏官网   字体:【 】打印

  我国智慧城市建设正全面铺开,但实践中“烟囱林立”、“数据孤岛”、“重复建设”等现象屡见不鲜。近年来,BIM(建筑信息模型)、物联网、移动通信等技术快速发展,也让CIM(城市信息模型)越来越多地出现在人们的视野中。CIM这一集合了三维地理信息系统、建筑信息模型和物联网等多种先进技术的城市管理手段,为智慧城市发展注入了新鲜血液。越来越多的城市开始尝试以CIM为智慧城市的数据中心和管理平台,探索新的建设方向——数字孪生城市。

  中国城市规划设计研究院未来城市实验室执行副主任杨滔认为,CIM建设既是智慧城市跨行业融合的基石和底板,也是推动城市高质量发展的重要抓手,更是带动我国21世纪产业升级的重要引擎。CIM建设将会扩展出“数字空间领地”,探索基于信息融合创新的新产业培育发展路径,为我国产业融合以及新型城镇化建设提供切实可行的方案。

  Q:CIM建设对于传统智慧城市有哪些突破?

  A:传统智慧城市建设强调以通信为主的智能基础设施建设和应用场景,如智慧教育、智慧医疗、智慧交通、智慧水务、智慧政务等。在这些建设之中,信息化更多强调城市神经系统、城市大脑、城市中枢系统等,本质是试图将神经植入城市,使城市行为更敏捷、更智能。CIM建设更强调城市本身的全息数字化,时间和空间是极其重要的维度,也是城市运转的本质之一。所有城市要素与其关联,重新勾画基于时空单元的箭头,形成城市过去、现在、未来的全息场景。这套数字孪生的城市空间操作系统就是数字新基建,具有感知层、数据层、计算层、网络层以及应用层,核心是时空单元构成的虚拟城市及人机互动的界面。

  数字孪生的CIM不仅是实体城市的复制和映射,更是基于真实城市数据不断进化的智慧。它的能量将随着数字技术的演进日益强化,最终成为一个承载人类物质世界、社会活动和集体心智的无限场域。传统智慧城市空间的物理性将被无限延伸,城市将逐渐成为现实空间和虚拟空间逐渐交融的混合空间。在数字孪生的CIM中,城市之间、人类之间、万物之间的时空阻隔将逐渐被实时数据交换所打破,一个时时刻刻万物感知、万物互联、万物智能的新世界将成为可能。

  数字孪生的CIM还将突破人类感知的极限,开展一场重塑人类感知能力的实验,勾勒出城市中无数隐匿的维度和场景,发展出超越人体本身感知维度的超感知能力。CIM与人合二为一,构成通感城市,将使真实的物质城市发生多维折叠,构成无限扩展的空间和流变,数字化的城市和人类会蜕变出新的感知通联,人类在时空穿梭中永续迭代、通感万物。

  因此,CIM首先是传统智慧城市空间定位的数字坐标;其次是城市建设领域信息化集成应用的数字操作系统;最终是城市智慧化建设运营交易的数字中枢。

  Q:目前国内CIM建设现状如何?存在哪些问题?

  A: 国内现阶段CIM建设情况还处于探索阶段,重点围绕BIM集合展开。同时,CIM平台还承载着非BIM的几何模型、文本图片等不同类型的数据。基于这些数据的整合或单专业领域的贯通,CIM建设力图服务城市规划管理、城市建设运营、物业管理服务、大型园区施工管理等工作。住房和城乡建设部也启动了CIM建设试点,围绕“放管服”进行了有益探索,缩短了建设审批时间,实现了“只跑一次”的目标。

  CIM建设目前还存在很多问题。首先,CIM概念并未形成共识,国内外在学术上有不同观点;其次,不同类型的BIM彼此不通,实现不同类型的BIM集合存在技术难度,数据量过于庞大,图形引擎效率不够理想;再其次,数据标准难以统一,不同机构、行业、部门、城市等都有不同的规划建设运营标准;最后,安全性问题尚未解决,CIM汇聚了海量信息,使城市地上地下基本透明。

  从务实角度而言,CIM建设亟待解决三方面核心技术:一是空间定位、分割及编码体系,确保城市任何部件或事件都能在四维时空中得到识别;二是图像快速存储、显示、计算等,尤其是在移动网页端实现,与图像引擎效率密切相关;三是跨行业、跨机构、跨部门的标准体系,包括专业、数据、安全等。

  Q:国内目前最典型的CIM建设案例是什么?

  A:CIM本质是服务城市全生命周期,不断地全要素迭代、全开放赋能各行各业,最终形成超越真实城市的数字超级系统,与真实城市共同演进。河北雄安新区CIM(以下简称“雄安CIM”)建设实践从2017年7月开始,核心是坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设,适度超前布局智能基础设施,推动全域智能化应用服务实时可控,建立健全大数据资产管理体系,打造具有深度学习能力、全球领先的数字城市。同时,建立城市智能治理体系,完善智能城市运营体制机制,打造全覆盖的数字化标识体系,构建汇聚城市数据和统筹管理运营的智能城市信息管理中枢。

  雄安CIM平台强调全周期,以时间为核心的集成创新。遵循城市空间生长周期的客观规律,以数字技术赋能增效空间管理,监测与展示雄安空间成长建设全过程。根据现实城市成长的“现状评估—总体规划—控详规划—方案设计—施工监管—竣工验收”六个阶段,实现城市全生命周期信息化和城市审批管理全流程数字化,推动数字城市数据汇聚,记录雄安的过去、现在与未来。以空间为坐标的方法创新,汇集地上地下空间数据和动态信息,建立空间编码体系,促进数字城市全时空要素管理。以空间为城市数据交换、共享和融合的基本ID(身份信息),构建统一空间编码作为空间惟一身份证,以映射城市每一立方米数字空间和实体空间的对应关系,覆盖“城市—组团—社区—邻里—街坊—街块—地块—建筑—构件”不同空间粒度,以“位置—单元—属性”将不同层次、不同维度、不同粒度的数据进行融合后协调处理,从时空维度对城市进行全方位、全生命周期的数字化描述,支撑城市精细化管理需求,通过人工智能技术,让数据发挥价值,让城市更加智慧。

  雄安CIM平台强调全要素,以算法为动力的应用创新。协同规划、市政、建筑、道桥、园林、地质等多领域,全面梳理行业知识图谱、技术应用、发展趋势等内容,以数字化技术为桥梁,整合地质勘测、自然地理、市政交通、城市规划、建筑设计、施工建造、运营管理等类型数据和信息,理顺从现状走向未来城市的全产业链条,建构全局敏捷联动和反馈的新机制,创新一体化迭代管理和产业体系。

  雄安CIM平台强调全透明,以联动为原则的治理创新。建立多规合一、多测合一、多管合一体系,最大限度地实现城市建设信息共享共有,促进城市建设项目稳步推进,重点解决多方审查、项目审批、城市建设监管等问题,推进多部门管理流程与制度统一,线上支持多部门联审、多专家论证,不断完善各部门多管合一机制,加强部门协调与沟通,更好地服务于城市整体发展需求。

  雄安CIM平台强调全开放,以共享为理念的原始创新。以共享为哲学基础,以数据开放、规划开放、产业开放为目标,以安全为底线,搭建原始创新能力。以XDB(雄安数据交付标准)开放数据格式实现“大场景三维地理信息系统(3DGIS)数据+小场景BIM数据+微观物联网(IoT)数据”等有机融合,确保各专业交付成果的名称标记、数据标记、计量单位、坐标体系四统一,实现多软件共享格式、多领域公开应用,全面提升平台的灵活度、适用性和安全性。

  Q:CIM建设前景如何?未来发展应注意什么?

  A: CIM建设是国内外发展大趋势,不管是BIM+GIS还是基于广义数据库的BIM+GIS+IoT等,都是行业探索的技术路径,本质都是为解决区域、城市、片区、社区、建筑、部件、事件、人等在空间中的定位、数据融合及其计算。在BIM领域,我国目前与国外差距仍然很大,关键性技术并未解决,应用人才队伍尚未成熟。因此,建议顺应人才教育、硬软件创新、产业培育、规范标准制定等发展趋势,结合5G(第五代移动通信技术)和物联网变革,进行中长期布局,而不仅是解决短期问题。

  CIM建设要实现关键性突破,首先要通过政策杠杆,改变长期以来建设行业信息化和工业化程度不高的局面。在设计、施工、运营这个闭环中,数字化技术将推动行业透明化与标准化,而对于提升过程中设计质量、施工质量、运营质量等收费政策,均需要进一步研究。BIM是CIM的基石,缺少BIM的法律地位,CIM无法真正建立。BIM的本质不在于数据化,而在于从设计创作端就能对后续深化设计、图纸制作、施工运营等进行顶层设计、高品质管理及风险管控,真正实现全过程管理。

  其次,以各部委公信力为基础,推动在大建设领域中跨行业跨部门数据融合。数据库建立与共享的管理政策与标准规范是核心。数据在中枢汇聚或采用分布式技术进行端的融合,被更多部门、机构和企业采用,才能实现数据库的真正价值。根据安全要求和市场经济规律,出台相关政策和标准,规范数据交流、获取、交易制度,这些是各部委的重要抓手。

  最后,围绕CIM市场化运营,推动全行业升级转型,组织企业、教育和科研机构等,展开特定产业链条重塑改革,建立相关场景试点,包括绿色建材、装配式建造、老旧小区改造、可支付住宅、城市管理、社区共同缔造、智慧交通等细分领域在CIM平台上的应用。

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