CIM要怎么做,才能成为智慧城市的“操作系统”吗?
最近CIM变得炙手可热——2021年12月22日、23日,由全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会(SAC/TC426)(以下简称“全国智标委”)举办的“金标杯”BIM/CIM应用成熟度成果遴选线上评审圆满完成,评审会的成功举行对城市信息模型(CIM)平台的建设有持续推进作用。
在2021年,从国际上的城市数字孪生项目(Digital Twins Project)到“实景三维中国建设”,从CIM定义到应用,从CIM试点到广覆盖,CIM成为智慧城市的操作系统也被频繁提起。
1、CIM是什么

从BIM到CIM狭义表达示意图
如果一定要给CIM一个文字的定义,我赞同:CIM是建筑信息模型概念在城市范围内的扩展。以三维的城市空间地理信息为基础,叠加城市建筑、地上地下设施的BIM信息以及城市物联网信息,构建起三维数字空间的城市信息有机综合体。
2、智慧城市的操作系统是什么
目前提出智慧城市操作系统的大概有四类:
一是来源于数字地球、数字城市(digital earth, digital city)方向,从城市地理空间信息为核心的数字化逻辑而来,提出时空大数据平台是智慧城市建设与运行的基础支撑。城市操作系统是智能城市的基石和底座,可负责管理智能城市中的各项资源,支撑智能交通、智能规划、智能能源等各类垂直应用。操作系统意味着可以安装各种第三方应用——首先,它向不同的云计算平台开放,可以运行在各种不同的云上;其次,向用户开放,用户在城市操作系统上部署、搭建、运行各类应用;第三,向业界开放,业内开发者可以基于城市操作系统开发解决方案,构建共建共生的生态体系。
“智能城市操作系统”体系架构图
三是人工智能方向,“智能城市操作系统”(AI City OS),为城市的智能化建设提供全面、可靠、开放的架构参考。整个操作系统以可自主进行算法迭代的智能城市计算云为核心视觉中枢,打通业务需求与模型生产的闭环,并协同云、边、端全技术栈的能力,满足智慧城市全场景应用的技术需求。
四是CIM方向,在住房与城乡建设领域,大家觉得CIM才是智慧城市的底板,是内核与基石,是操作系统。
3、CIM将成为智慧城市的操作系统
既然CIM或者说数字孪生城市包括BIM技术、GIS技术、IoT技术、大数据与人工智能技术等,它就是物联化、互联化、智能化的基础,其空间三维模型的特征及空间位置是所有数据的关键词,可以将城市建设的微观和宏观、小尺度和大尺度、静态信息和动态信息进行有机整合,可以为智慧城市提供有效的技术内核与基石。
CIM要实现微观和宏观有机整合的相关国际标准组织示意图
CIM成为智慧城市操作系统示意图
4、CIM成为智慧城市操作系统的路径
CIM成为智慧城市操作系统的进阶逻辑示意图

4.1 CIM基础平台
以时空大数据平台、“多规合一”信息平台等现有信息平台为基础,提升集成应用海量地理三维空间数据、建筑信息模型(BIM)、物联网传感器监测等数据的能力,构建起一个二三维一体化、地上地下一体化、室内室外一体化的城市信息模型(CIM)数据库;提供三维数据引擎、分析模拟、辅助智能化审查审批、时空信息服务管理、开发接口API等功能,并有确保信息安全、操作规范等在内的运行保障机制。
CIM基础平台的具体内容包括:
(1)基于时空大数据、“多规合一”等已有空间信息平台;
(2)构建一个基础数据库,包括时空基础数据、资源调查与登记数据、规划管控数据、公共专题数据、工程建设项目全流程数据、物联网感知数据等各种数据,其类型可以是数字高程模型、建筑物白模、建筑信息模型(BIM)与高精度实景三维模型、视频与流媒体等;
(3)建设一个包括三维数据引擎、分析模拟、辅助智能化审查审批(项目策划生成阶段、立项用地规划许可阶段、工程建设许可阶段、施工图审查阶段、竣工验收阶段,五个阶段智能审批)、时空信息服务管理、大数据拓展应用、运维管理、系统对接、开发接口API等功能的信息系统;
(4)建立一套运行保障机制,包括信息安全、操作规范、BIM报批流程、技术指引和办事指南等。
4.2 CIM专题应用
专题应用是指在CIM基础平台支撑之上,与城市空间信息强相关的非建设行业的CIM应用,可以优先开展城市体检、自然资源管理、智慧社区(完整社区)、智慧旅游、智慧交通(车路协同)、智慧水务、智慧环保、城市管理、城市更新、应急管理等十大专业应用。
CIM基础平台是智慧城市的基础

4.3 CIM全社会应用
在CIM专题应用的基础上,推广全社会的应用,即CIM+的应用,数字中国、智慧社会。让CIM成为智慧城市的操作系统。
丰田也发布了由BIG设计的编织城市(WovenCity)规划设计方案,是继Sidewalk Toronto之后又一个从街道和出行方式变革出发,探讨未来出行与建筑、居住、工作、生活方式之间紧密关联的城市设想。方案提出了将原有道路断面系统重新分为机动车、非机动车和人行道三套彼此交织的道路系统,满足自动驾驶测试的要求,同样也是对未来生活方式的测试场。除此之外,AI和氢燃料电池等技术也为城市提供了安全和可持续发展的保障。
相信在未来,也会有更多类似的城市空间规划层面的探索,为无人驾驶和行人提供更加安全、可靠和舒适的道路环境。传统机动车交通、慢行交通和无人驾驶交通的路权分配变革路径,也将在越来越多的试点城市落地过程中,推动城市规划的变革。
5、CIM不是BIM+GIS+loT的简单结合
中国的优势与实践场所优势潜力巨大,有可能以最丰富的空间智能场景为依托,通过CIM产品的重新定义和广泛应用,提升国际上数字孪生城市(Digital Twins City)的能力,在国际上引领下一个时代空间智能技术的发展。
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文章名称:CIM要怎么做,才能成为智慧城市的“操作系统”吗?
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