廣州CIM平臺智慧化應用探索

文｜石俊衛

智慧城市已經成為信息技術高速發展背景下現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據整合作為建設手段，從城市的“規、設、建、管”等多個方面入手，實現城市資源的合理調配。新型智慧城市的建設已成為我國現階段各城市發展的主要目標，積極探索與發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動的數據融合和業務協同的基礎性平臺，還可以提供以CIM 基礎平臺為基礎多方面拓展開發“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。廣州市依據住房和城鄉建設部《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，定制開發了城市設計輔助決策應用，輔助城市規劃人員對城市設計方案進行編制、審查和監督，并實現了與廣州市“多規合一”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，包括海量數據的高效渲染能力，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字化輔助審查能力，物聯網設備接入能力和二次開發能力。

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，建立“1+N”的廣州城市信息模型（CIM）平臺體系。“1”是指打造一個能起到智慧城市操作系統作用的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業化應用。

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 基礎平臺通過統一、公開、自主的數據格式，保障BIM 數據對接CIM 平臺的自主可控，為政府審查統一數據歸口，提高工作效能。“工程項目審批制度改革2.0 應用”讓現實城市在虛擬空間中完成映射，通過云計算、大數據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，實現指標數據基于二三維的一體化展示和系統數據的分析決策。

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 基礎平臺實現城市拆遷量、受影響人口、經濟投入量的定量估算，為決策部門快速提供決策參考。基于CIM 平臺，實現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調提供更科學、更高效的項目監管。同時，結合四標四實，分析改造范圍內的實有人口、實有房屋和實有單位。通過對比改造前后的效果，結合三維規劃模型展示詳細規劃方案，結合周邊配套設施可以分析周邊工地和房地產市場情況。

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，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，能夠實現在建工程的空間分布可視化，它集成了工程、人員、材料、執法、巡檢等各類工程信息，可對施工現場的塔吊、深基坑等危險源進行遠程監控，對揚塵、噪音等環境指標進行實時監測，通過視頻監控實時對工地現場進行遠程巡檢，做到即時、高效、精益的智慧監管。

CIM+智慧房屋安全管理

基于CIM 基礎平臺建立二三維聯動的房屋智能化管理系統是將住建監管職能部門、街道社區管理單位、權業主、房屋安全責任人、物業單位、施工單位、檢測單位等等相關機構，在同一平臺上統籌協調管理，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/行業資源的有機整合、房屋安全閉環管理等效果，最終實現房屋安全精細化、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“一網統管、全城統管”的“穗智管”城市運行管理中樞。“穗智管”以“智能+”為主線，打通條塊業務系統互不相連的樹狀結構，實現社會治理監管網絡泛在互聯，實時匯聚全域治理數據，融合應急管理、城市管理、營商環境、醫療衛生、民生服務等領域的城市運行管理要素，逐步建成集“運行監測、預測預警、協同聯動、決策支持、指揮調度”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展。

產業化應用

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

圖7 “穗智管”城市運行管理中樞

CIM+車聯網

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境，通過模擬物理世界規律構建數字孿生場景，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。基于CIM 平臺的車聯網技術的推廣在交通、社區、安全等方面為市區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代化探明方向，為廣州智能汽車產業提供創新環境，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展，是促進建筑業轉型升級和高質量發展的重要抓手。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效率，縮短生產周期，更好的把控生產成本，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城市規劃的過程中，進一步實現在多場景下對規劃方案優選，實現規劃精準、要素全面、場景真實的規劃效果。CIM 平臺推進了智慧城市的規劃建筑領域，同時還覆蓋政務服務、城市治理、公共服務、產業經濟等多個智慧城市的其他領域。通過基于CIM 的智慧城市相關規劃手段，可加快智慧城市的演化速度。

隨著物聯網、大數據、云計算、人工智能等信息技術的不斷發展，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 車聯網應用界面

圖9 全自動裝配式生產流水線