智慧城市背景下數(shù)字化工程轉(zhuǎn)型的主要問題及對(duì)策研究

【摘要】信息技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了新型城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型。智慧城市被認(rèn)為是現(xiàn)代城市發(fā)展的典范。數(shù)字化工程的轉(zhuǎn)型是打造智慧城市的關(guān)鍵，也是智慧城市的基本組成單元。本文從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立、數(shù)字化方法的優(yōu)化和全生命周期管理三個(gè)方面探討了目前數(shù)字化工程轉(zhuǎn)型中的主要問題。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的基本條件，需要完善的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制來促進(jìn)社會(huì)各界形成合力。數(shù)字化方法的原則是科學(xué)量化，理想化的數(shù)字模型無法全面的反映項(xiàng)目客觀事實(shí)，我們需要通過自主科研推動(dòng)量化方法與技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化。此外，工程項(xiàng)目數(shù)字化可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程前中后全生命周期的決策、共享和調(diào)控，這也是實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)建設(shè)高效協(xié)同，保障項(xiàng)目高質(zhì)量完成的關(guān)鍵。

【關(guān)鍵詞】智慧城市;數(shù)字化;BIM

1、數(shù)字化工程與智慧城市

隨著信息化時(shí)代的到來，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能（AI）等技術(shù)為社會(huì)發(fā)展注入了新的活力，也從根本上改變了人們工作和生活的方式。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和科學(xué)量化成為了商業(yè)決策、產(chǎn)品優(yōu)化和項(xiàng)目管理的主要原則和方法。2014年8月，國家發(fā)改委、工信部和科技部等八部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出了基于信息技術(shù)的城市新形態(tài)，使其成為新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的主要推動(dòng)力。十九屆三中全會(huì)通過了《中共中央關(guān)于深化黨和國家機(jī)構(gòu)改革的決定》，隨著大部門制改革下自然資源部的成立，項(xiàng)目建設(shè)主體以及各級(jí)行政機(jī)構(gòu)都在探索一條高效、協(xié)同的轉(zhuǎn)型發(fā)展之路。改革開放以后，建筑業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)占國內(nèi)生產(chǎn)總值比例總體呈逐年升高趨勢，分別從1978年的3.8%和2.2%增長到2018年的6.9%和6.6%，城市建設(shè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)不斷壯大，成為了拉動(dòng)內(nèi)需，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿1]。隨著《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020年）》的正式頒布，標(biāo)志著數(shù)量增長型城鎮(zhèn)化發(fā)展將轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量提升型城鎮(zhèn)化發(fā)展，數(shù)字工程和智慧城市成為我國高質(zhì)量轉(zhuǎn)型的新引擎。如果說智慧城市是包含多層次、多要素以及各種子系統(tǒng)的現(xiàn)代城市創(chuàng)新典范，那么數(shù)字化工程項(xiàng)目就是組成智慧城市最基本的單元。目前，無論是建設(shè)的主體還是客體，都在經(jīng)歷從以經(jīng)驗(yàn)主義為主過渡到數(shù)字化精確決策轉(zhuǎn)型的過程[2]。

2、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)是開展工程數(shù)字化最基本的原則。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立是進(jìn)行項(xiàng)目決策的先決條件。工程項(xiàng)目所涉及的利益群體是非常復(fù)雜的，而規(guī)劃的初衷就是進(jìn)行資源的最優(yōu)配置。因此，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)該包含社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和資源等各類要素，主要通過傳統(tǒng)測繪、社會(huì)調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和整理，堅(jiān)持科學(xué)、精準(zhǔn)、高效的數(shù)據(jù)采集原則，并通過BIM、GIS等手段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一和共享[3]。工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫的建立是智慧城市發(fā)展的基礎(chǔ)。目前，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集和處理需要大量的人力和物力，無法在短期內(nèi)形成相應(yīng)的效益和回報(bào)，不能只依靠項(xiàng)目建設(shè)方或者行政主管部門某一方單打獨(dú)斗，而需要一個(gè)更為完善的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制來促進(jìn)社會(huì)各界形成合力，將政府、企業(yè)、高校和人民群眾集合起來。此外，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)實(shí)施分級(jí)管理制度，對(duì)于一般的數(shù)據(jù)堅(jiān)持透明和開放的原則，更好的服務(wù)于工程建設(shè)和城市開發(fā)運(yùn)營。

3、數(shù)字化方法的優(yōu)化

工程項(xiàng)目數(shù)字化決策需要充分利用現(xiàn)有的技術(shù)與方法，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的數(shù)字模型和評(píng)價(jià)方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)量化，針對(duì)量化結(jié)果進(jìn)行可視化表達(dá)，直觀的反映出數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和規(guī)律，適合于多種方案之間的比較。但是，項(xiàng)目是實(shí)際的，而數(shù)學(xué)模型是理想化的。每一種模型都有自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，一方面我們要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況選擇適合的模型和參數(shù)，另一方面，我們需要根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和量化方法進(jìn)行優(yōu)化。從開發(fā)商或者項(xiàng)目主體來說，工程項(xiàng)目決策是以開發(fā)商經(jīng)濟(jì)預(yù)算和成本管理為基礎(chǔ)，綜合考慮政府、項(xiàng)目使用者多方訴求的一項(xiàng)復(fù)雜的過程。隨著綠色發(fā)展、精細(xì)化管理等理念的提出，工程項(xiàng)目決策中所涉及的要素種類越來越多，如環(huán)境、資源、人文歷史等。在項(xiàng)目開發(fā)前對(duì)這些要素的研判得到了廣泛的重視，如環(huán)境評(píng)價(jià)和可持續(xù)性分析等。原有的環(huán)境分析內(nèi)容和評(píng)估方法已經(jīng)無法滿足生態(tài)化建設(shè)的需求。因此，通過科研的手段實(shí)現(xiàn)方法與技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化變得十分重要。首先，工程建設(shè)方可以和各大高校、研究院所開展合作，充分利用高校的平臺(tái)優(yōu)勢，借鑒高校的科研成果，產(chǎn)學(xué)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)成果的高效轉(zhuǎn)化。其次，建設(shè)單位應(yīng)發(fā)揮科研自主性，建立完善的管理和激勵(lì)體制，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化方法與技術(shù)的優(yōu)化。

4、項(xiàng)目全生命周期管理

有別于建筑全生命周期管理（Building Lifecycle Management， BLM），項(xiàng)目全生命周期管理所包含的內(nèi)容更為廣發(fā)，涉及城鄉(xiāng)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。工程項(xiàng)目數(shù)字化可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程前中后全生命周期的決策、共享和調(diào)控，包括環(huán)境調(diào)查、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑施工與驗(yàn)收、項(xiàng)目后評(píng)價(jià)以及運(yùn)營管理。同時(shí)這也是實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)建設(shè)協(xié)同、高效的關(guān)鍵[4-5]。目前使用較為廣泛的是BIM技術(shù)，包含了方案設(shè)計(jì)、模型檢查、造價(jià)管理、機(jī)電分析和可行性分析等各類軟件，常用的建模軟件包括Autodesk Revit， ArchiCAD和Bentley等。基于完備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一的項(xiàng)目管理，既可以避免重復(fù)工作，也有利于進(jìn)行全局統(tǒng)籌。項(xiàng)目全生命周期管理通過信息化、數(shù)字化和智能化技術(shù)保障項(xiàng)目高質(zhì)量完成。

5、總結(jié)與展望

目前，無論是建設(shè)項(xiàng)目委托方還是被委托方都受到行業(yè)轉(zhuǎn)型的影響，希望更好的適應(yīng)信息化、數(shù)字化和智慧化的發(fā)展浪潮。隨著5G、AI等技術(shù)趨于成熟，數(shù)字化決策具有了較強(qiáng)的實(shí)踐性，成為了可以真正指導(dǎo)項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也是新型城鎮(zhèn)化背景下智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)組成部分。工程項(xiàng)目數(shù)字化應(yīng)用具有科學(xué)量化、協(xié)同高效的特點(diǎn)。但是，工程項(xiàng)目數(shù)字化總體上還處于初級(jí)階段，信息化技術(shù)快速發(fā)展，保障機(jī)制也亟待完善。為了促進(jìn)高質(zhì)量城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型，提升人居環(huán)境質(zhì)量，需要社會(huì)各界、利益相關(guān)者等形成共識(shí)，探索適合我國國情的數(shù)字化、智慧化建設(shè)之路。

參考文獻(xiàn)

[1]中國統(tǒng)計(jì)年鑒[J].國家統(tǒng)計(jì)局.2019.

[2]王金鋒.從工程數(shù)字化應(yīng)用到智慧城市實(shí)踐[J].中國勘察設(shè)計(jì)，2020（01）：36-39.

[3]白娟，路遙，姚方.新時(shí)代地方規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)“產(chǎn)品”適應(yīng)性思考[J].規(guī)劃師，2020（13）：20-28.

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[5]黃蕓璟，余輝，余穎.城鄉(xiāng)規(guī)劃全生命周期智能化探討[J].規(guī)劃師，2018（11）：26-33.

作者簡介

劉思琪（1990—），男，陜西咸陽人，碩士，工程師，主要從事城市環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展相關(guān)研究。（本文作者單位為1.陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，陜西西安，710075;2.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西西安，710075;3.陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心，陜西西安，710075;4.自然資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安，710075）