濟(jì)南國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心:CIM技術(shù)賦能產(chǎn)業(yè)智城

文|尹愷

濟(jì)南國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心，總規(guī)劃面積45 平方公里，按照“新城建對(duì)接新基建、新城建賦能新產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展思路，醫(yī)學(xué)科學(xué)中心貫徹《關(guān)于加快推進(jìn)新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，以CIM 平臺(tái)建設(shè)為切入點(diǎn)，配套智能化市政基礎(chǔ)設(shè)施，為醫(yī)療產(chǎn)業(yè)先進(jìn)性提供強(qiáng)有力的底層支撐。同時(shí)解決了掣肘高端產(chǎn)業(yè)落地與發(fā)展的問(wèn)題：城市建設(shè)階段信息基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)據(jù)資源難以支撐城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型問(wèn)題，傳統(tǒng)的城市開(kāi)發(fā)過(guò)程中規(guī)建管業(yè)務(wù)難以進(jìn)行一體化統(tǒng)籌問(wèn)題，跨部門(mén)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同問(wèn)題。因此，為更好的服務(wù)濟(jì)南市高端醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展，引入CIM 平臺(tái)必不可少。

醫(yī)學(xué)科學(xué)中心CIM 智慧中樞

1.CIM 組成

圖1 CIM 平臺(tái)示意圖

從架構(gòu)上看，CIM 平臺(tái)主要由模型數(shù)據(jù)源采集、模型平臺(tái)構(gòu)建、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)模型渲染三大部分構(gòu)成。其中，多源模型數(shù)據(jù)采集是模型平臺(tái)構(gòu)建的基礎(chǔ)，模型平臺(tái)是數(shù)字孿生城市運(yùn)行“骨架”（信息載體），實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與模型渲染是模型賦能業(yè)務(wù)的核心基礎(chǔ)。

從建設(shè)路徑上看：CIM 平臺(tái)可以基于智慧城市已建的時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)擴(kuò)展，后者為CIM在三維空間和時(shí)間交織構(gòu)成的四維環(huán)境中，提供了時(shí)空基礎(chǔ)服務(wù)，通過(guò)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)，拓展時(shí)空大數(shù)據(jù)平臺(tái)精細(xì)化可視化管控功能。CIM 平臺(tái)也可獨(dú)立建設(shè)，涵蓋多源數(shù)據(jù)的融合、數(shù)據(jù)時(shí)空化、數(shù)據(jù)服務(wù)化，實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一時(shí)空基礎(chǔ)的規(guī)劃、分析和決策?；谏鲜鯟IM 技術(shù)從定義和構(gòu)成的分析，打造CIM 基礎(chǔ)信息平臺(tái)的價(jià)值不容小覷。濟(jì)南國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心在建設(shè)之初便充分分析了全生命周期可能遇到的痛點(diǎn)與難點(diǎn)，運(yùn)用CIM 技術(shù)理念和體系搭建服務(wù)平臺(tái)，系統(tǒng)定位為一個(gè)以GIS、BIM 為核心的智能化云平臺(tái)。在基礎(chǔ)功能和多種通用業(yè)務(wù)功能的支持下，為各領(lǐng)域應(yīng)用提供統(tǒng)一的“空間一張圖”，全面輔助園區(qū)規(guī)劃建設(shè)與決策分析。

2.醫(yī)學(xué)科學(xué)中心CIM 云平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

通過(guò)建立醫(yī)學(xué)科學(xué)中心CIM 云平臺(tái)，將各類(lèi)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，根據(jù)各個(gè)階段用戶(hù)的業(yè)務(wù)需求和權(quán)限，開(kāi)放不同的平臺(tái)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的高品質(zhì)和精準(zhǔn)把控。在搭建CIM 云平臺(tái)之初，注重其頂層設(shè)計(jì)，并根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)的周期制定了“漸進(jìn)式”云平臺(tái)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)進(jìn)度計(jì)劃，充分保證了數(shù)據(jù)融通、信息互聯(lián)，可以隨著物理城市的發(fā)展而不斷對(duì)接更多數(shù)據(jù)，避免重復(fù)建設(shè)，發(fā)揮更大價(jià)值。醫(yī)學(xué)城CIM 云平臺(tái)主要包括兩大方面，一是CIM 數(shù)據(jù)集成部分，二是CIM 平臺(tái)應(yīng)用部分。

（1）CIM 數(shù)據(jù)集成

將醫(yī)學(xué)科學(xué)中心建設(shè)所需要和涉及到的所有數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行集成，對(duì)從前期現(xiàn)狀調(diào)研到項(xiàng)目策劃到最后的項(xiàng)目規(guī)劃，獲取的規(guī)劃仿真數(shù)據(jù)、多規(guī)圖層數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)、實(shí)景現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和融合。主要包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和時(shí)空數(shù)據(jù)兩部分。

在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)方面，首先匯集多規(guī)圖層數(shù)據(jù)。多規(guī)圖層數(shù)據(jù)通過(guò)建立起統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，對(duì)各類(lèi)規(guī)劃圖數(shù)據(jù)進(jìn)行清理和一體化疊加，形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)確完整的多元規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)與開(kāi)發(fā)邊界、用地控制線規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、基本農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃、建設(shè)用地管制分區(qū)等規(guī)劃數(shù)據(jù)的有效整合和高效利用。

圖2 CIM 平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

圖3 業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)

圖4 規(guī)劃仿真數(shù)據(jù)

另外，建立夯實(shí)的業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)也是CIM數(shù)據(jù)集成的重中之重。業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)根據(jù)審批管理的工作流程，建立實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)審批報(bào)建數(shù)據(jù)庫(kù)，在相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)進(jìn)行日常業(yè)務(wù)工作時(shí)，將審批管理相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)取，并錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)錄入標(biāo)準(zhǔn)，將各部門(mén)的審批管理數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和分發(fā)應(yīng)用。

CIM 數(shù)據(jù)集成的另一大部分是時(shí)空數(shù)據(jù)的融合，其中包括了實(shí)景現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和規(guī)劃仿真數(shù)據(jù)。實(shí)景現(xiàn)狀數(shù)據(jù)有兩種測(cè)量方法：一是傾斜，既采用航空攝影測(cè)量方法，對(duì)濟(jì)南醫(yī)學(xué)科學(xué)中心重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行傾斜攝影拍攝，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)景三維模型化處理；二是DOM/DEM 數(shù)據(jù)的采集，既采用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量方法，對(duì)濟(jì)南醫(yī)學(xué)科學(xué)中心約45 平方公里范圍進(jìn)行正攝影像拍攝及三維地形制作。除此之外，基于實(shí)景現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，將規(guī)劃仿真數(shù)據(jù)通過(guò)現(xiàn)有的城市各類(lèi)規(guī)劃設(shè)計(jì)成果，建立城市規(guī)劃仿真模型，實(shí)現(xiàn)一比一的高還原度虛擬城市。

（2）CIM 平臺(tái)應(yīng)用

根據(jù)CIM 平臺(tái)特性，其主要應(yīng)用于四個(gè)方面：規(guī)劃統(tǒng)籌管控、項(xiàng)目集成管理、設(shè)計(jì)方案比選、招商引資管理。

在規(guī)劃統(tǒng)籌方面，三維輔助城市規(guī)劃決策平臺(tái)基于三維WebGIS 技術(shù)，采用C/S、B/S、M/S 混合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)，集成二三維數(shù)據(jù)一體化技術(shù)、三維可視化技術(shù)、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、高性能切片技術(shù)等，通過(guò)建立城市三維城市場(chǎng)景，并集成城市規(guī)劃、城市建設(shè)、城市管理過(guò)程信息，旨在輔助解決現(xiàn)代城市規(guī)劃中規(guī)劃方案比選、規(guī)劃指標(biāo)分析、規(guī)劃條件審查、規(guī)劃設(shè)計(jì)檔案管理等功能，為城市規(guī)劃、城市建設(shè)提供直觀、科學(xué)的決策服務(wù)。

基于CIM 的規(guī)劃大數(shù)據(jù)庫(kù)，即城市發(fā)展底層數(shù)據(jù)庫(kù)。集土地性質(zhì)、資金限制、開(kāi)發(fā)時(shí)限、限高、景觀要求等各類(lèi)規(guī)劃條件交叉合一，并與現(xiàn)狀實(shí)景模型結(jié)合。可在一定限制條件上進(jìn)行自動(dòng)篩選，清晰明了的掌握所有限制性條件，從而更準(zhǔn)確高效的進(jìn)行規(guī)劃推演。同時(shí)也是智慧城市的數(shù)據(jù)胚胎。

圖5 業(yè)務(wù)流程信息化

圖6 輕量化傾斜模型實(shí)景與規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)

在項(xiàng)目管理方面，基于醫(yī)學(xué)城CIM 云平臺(tái)創(chuàng)新應(yīng)用了項(xiàng)目集成管理的模式，各地塊集成了整合各類(lèi)城市規(guī)劃、建設(shè)審批信息，包括城市規(guī)劃總體設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)分布導(dǎo)則、各級(jí)政府扶持政策等信息。點(diǎn)擊地塊模型查看該地塊的相關(guān)信息，包括各類(lèi)圖紙、各類(lèi)文件文檔、審批報(bào)建要求、企業(yè)落戶(hù)要求等。在三維城市模型中直觀的查看目標(biāo)地塊的區(qū)位環(huán)境、現(xiàn)狀情況及相關(guān)項(xiàng)目信息。

針對(duì)設(shè)計(jì)方案比選，通過(guò)CIM 云平臺(tái)快速對(duì)多種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比對(duì)甄選。在實(shí)景環(huán)境中，更真實(shí)的模擬設(shè)計(jì)方案的效果，輔助決策。可在實(shí)景條件下對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行多類(lèi)分析模擬，對(duì)于項(xiàng)目的建設(shè)方案，可以在宏觀整體條件下進(jìn)行研究，結(jié)合可視化的分析手段，從全局考核項(xiàng)目，提前發(fā)現(xiàn)其可能造成的問(wèn)題，加以?xún)?yōu)化。

招商引資作為濟(jì)南國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心的重要任務(wù)，需要充分發(fā)揮科技優(yōu)勢(shì)賦能招商管理，本項(xiàng)目通過(guò)數(shù)字孿生仿真技術(shù)對(duì)片區(qū)場(chǎng)景進(jìn)行一比一真實(shí)還原，將項(xiàng)目區(qū)位信息、片區(qū)整體規(guī)劃、入駐企業(yè)情況、園區(qū)配套信息等結(jié)合動(dòng)態(tài)仿真的方式進(jìn)行展示，助力項(xiàng)目整體對(duì)外宣傳與展示，并為招商做鋪墊。

未來(lái)計(jì)劃

在濟(jì)南國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心CIM 平臺(tái)建設(shè)的基礎(chǔ)上，擬在三年內(nèi)投入5000 萬(wàn)元，建設(shè)濟(jì)南國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心CIM 智慧孿生城市全生命周期管理示范應(yīng)用體系，主要包括統(tǒng)籌國(guó)土空間規(guī)劃、建設(shè)施工、運(yùn)營(yíng)管理的業(yè)務(wù)流程，打通規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)之間的數(shù)據(jù)通道，建設(shè)規(guī)建管一體化平臺(tái)，特別是實(shí)現(xiàn)建設(shè)方在新區(qū)規(guī)劃之后的建造、管理、運(yùn)營(yíng)全過(guò)程的數(shù)字資源集中管理與應(yīng)用，信息互通與共享。具體包括：

1.新區(qū)建設(shè)管理應(yīng)用。基于城市三維數(shù)字模型場(chǎng)景，擬建設(shè)項(xiàng)目管理統(tǒng)籌系統(tǒng)、智慧工地系統(tǒng)。與城市規(guī)劃、工程建設(shè)規(guī)劃、工程審批、重點(diǎn)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)傳感數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合，為區(qū)域項(xiàng)目建設(shè)從策劃、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造施工到竣工交付的全過(guò)程實(shí)現(xiàn)可視化的智能監(jiān)管。

圖7 傾斜模型實(shí)景設(shè)計(jì)方案比選

圖8 招商引資管理

2.新區(qū)資產(chǎn)管理應(yīng)用。在城市管理運(yùn)維階段，擬建設(shè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)，對(duì)接CIM 平臺(tái)，結(jié)合布設(shè)的視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)傳感器和智能終端，可實(shí)現(xiàn)對(duì)濟(jì)南國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心的基礎(chǔ)設(shè)施、樓宇園區(qū)、公共配套、道路交通等運(yùn)行狀況的資產(chǎn)管理和統(tǒng)一可視化呈現(xiàn)，讓城市管理者隨時(shí)掌握城市部件、市政設(shè)施、固定資產(chǎn)的運(yùn)行態(tài)勢(shì)。

3.新區(qū)運(yùn)營(yíng)管理應(yīng)用。濟(jì)南國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心智慧孿生CIM 運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)基于濟(jì)南國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心CIM 平臺(tái)提供的全生命周期數(shù)據(jù)開(kāi)展決策指揮分析，建設(shè)智慧招商系統(tǒng)、園區(qū)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、園區(qū)運(yùn)維管理系統(tǒng)等，共同推動(dòng)新區(qū)運(yùn)營(yíng)管理方面的智慧應(yīng)用建設(shè)，為全區(qū)各領(lǐng)域各環(huán)節(jié)各系統(tǒng)運(yùn)行提供全方位智能化決策支撐。

基于CIM 技術(shù)賦能的濟(jì)南國(guó)際醫(yī)學(xué)科學(xué)中心項(xiàng)目建設(shè)初見(jiàn)成效，技術(shù)基底已經(jīng)建成，隨著后期平臺(tái)日趨完善，徹底完成規(guī)劃、建設(shè)、管理的全生命周期建設(shè)，屆時(shí)CIM 技術(shù)將應(yīng)用于更多產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景，賦能傳統(tǒng)行業(yè)智慧化升級(jí)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城市發(fā)展與人的發(fā)展服務(wù)，最終為“十四五”規(guī)劃與2035 遠(yuǎn)景目標(biāo)中力推的“數(shù)字中國(guó)”目標(biāo)達(dá)成提供技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)業(yè)更高端，城市更美好”的圖景。