探究CIM技術在未來社區中的應用

孟志廣

摘要：隨著5G的普及，物聯網技術逐步完善，未來社區從一個遙不可及的抽象概念逐步變成唾手可及的現實生活，如何利用現代科技來實現未來社區的美好構想成為一個亟待解決的問題。從社會環境出發，以CIM、未來社區的概念引入，詳細說明CIM在未來社區中的應用并分析多個成功案例在規劃、建設和管理三方面體現的特點，最后以辯證的眼光分析CIM在未來社區建設中的主要優勢以及對未來社區建設具有的重大應用價值。

關鍵詞：未來社區;城市信息模型;CIM

DOI：10.3969/j.issn.1674-7739.2021.01.013

社區是居民生活的重要場所，是城市社會文化發展的重要載體。當前城市在高速發展過程中，大量社區建設往往落后于城市發展，老舊社區空間古板、公共服務水平落后、環境質量不高、鄰里關系淡薄等問題，極大地阻礙了城市居民對于社區生活的美好追求。

早在2018年，浙江省針對社區的建設現狀與存在的問題，對社區的未來發展展開了思考與調研。2019年3月20日，浙江省發布《浙江未來社區建設試點工作方案》標志著未來社區建設的全面啟動。未來社區將以人民美好生活向往為中心，踐行人本化、數字化、生態化的理念，落實鄰里、教育、健康、創業、建筑、交通、低碳、服務、治理等九大場景的組建。未來社區將是提升社區規劃、建設、管理能力與體系的一場深刻革命。[1]同時試點工作方案中明確提出搭建數字化規劃建設管理平臺，構建社區信息模型（CIM）平臺，實現規劃、設計、建設全流程數字化，建立數字社區基底。當前CIM在社區建設的應用已逐步落實。在未來社區試點杭州始板橋社區，已實現智能化設備統一管理，數據互通，為居民提供一站式的物業和生活商業服務。杭州市余杭區倉溢東苑小區已經建立了“一云兩端一個站”服務體系，逐步實現智能化服務。

一、相關概念

（一）未來社區

所謂未來社區建設，主要是將城鄉社區納入未來發展的視域之下，引入技術、生態、社會、生活等變量，運用整體、綜合性的觀念和行動來前瞻性地解決城鄉社區所面臨的各種各樣的問題，[2]未來社區以滿足人民對于美好生活向往為目標，秉承“人本化”植入、“生態化”營造、“數字化”鏈接、“在地化”集成的設計思路，嵌入云計算、大數據、人工智能、物聯網等新一代信息技術，打造未來鄰里、未來教育、未來健康、未來創業、未來建筑、未來交通、未來能源、未來物業和未來治理等九大創新場景。未來社區將真正做到將“美好生活”具象化、場景化，將“幸福感、獲得感”指標化、數據化。[3]

未來社區將主要針對老舊小區的改造，以整體性和系統性的統籌視野，建設和睦共治、綠色集約、智慧共享的新型城市功能單元，能夠同時兼顧居民文化、鄰里關系、健康、教育、出行等多樣需求，使人與人、人與城市、人與自然、人與社會都能夠在這個環境下和諧相處。

（二）城市信息模型CIM技術

當前對于城市信息模型（City Information Modeling，下文簡稱CIM），普遍認為是以BIM技術為核心，集成GSD（地球空間數據），連接IOT（物聯網）數據，建立三維城市空間模型和城市動態信息的有機綜合體，即CIM=BIM+GIS+IOT（物聯網），是大場景的GSD+小場景的BIM數據+IOT數據的有機結合。[4-5]除此之外，業內較為有代表性的定義還有：（1）CIM=GIS+BIM;（2）CIM=BIM+IIM（基礎設施信息模型）+GIS;（3）CIM=以數字技術為治理引擎的數字孿生城市之數字孿生體。

本文認為CIM平臺是數字城市規劃、建設、管理一體化的平臺，是未來智慧城市應用的基礎。其以數字模型為基礎，通過對信息的搜集、整合、處理實現數據的共享與數據的傳遞，為規劃設計、建設管理、運行維護等方面提供支持。[6-7]

二、CIM在未來社區的應用

（一）規劃方面

CIM實現了規劃層面的多規合一，能夠有效解決傳統規劃過程中職能不清、內容沖突、資源浪費等問題，并依托信息化、可視化有效驗證規劃的可行性，提升土地空間利用效率，滿足未來社區集約化的發展目標，使規劃方案更科學，規劃決策更高效。

1.多維度的信息集成

CIM平臺可集成多維度的不同信息并進行數字化呈現，為科學規劃提供信息支撐。前期的信息搜集對于規劃至關重要，在社區規劃過程中，周邊自然社會資源現狀、相關上位規劃信息、居民相關訴求等多維度的信息較為分散，傳統方法耗費大量人力物力，且多方信息之間無法有效的銜接疊加。而CIM平臺通過利用傾斜攝影、地質勘探、GIS等技術并結合已有信息建立高精度的基地模型，實現對規劃范圍及周邊地區地質信息、自然資源、社會資源的有效重現，并通過BIM技術復制社區現狀，錄入政府及第三方數據實現上位規劃及政務信息的集成，真正實現多維度信息的有效疊加。

2.多方面的分析決策

CIM平臺在集成數據的基礎上，能夠基于多種算法對于信息進行分析處理，輔助規劃決策生成。分析層面;通過CIM平臺可對社區的自然要素及人口、土地等社會經濟要素進行規劃分析，并基于CIM“一張圖”的平臺優勢，不僅可實現單一要素的總結分析，更能實現多要素之間的疊加分析，為科學規劃奠定基礎。決策層面;CIM平臺通過綜合分析地塊的價值與需求，直面規劃的核心問題，為決策的生成提供科學依據。

3.多角度的評估優化

CIM通過將規劃方案進行數字化呈現，將規劃場景進行數字化模擬，使得方案的評估優化更加高效便捷。CIM利用BIM技術將規劃方案轉變為數字模型，打破了規劃方案的二維限制，能夠對建設方案進行多角度預演，科學分析規劃方案在景觀、交通、功能布局上存在的問題，助力方案進行進一步優化，提升規劃合理性。而在評估過程中，將試點規劃方案導入CIM平臺，進行地上地下全方位的立體展示，分析不同規劃方案在容積率、公共配套設施方面的差異，輔助選擇最優的規劃方案。除此之外，CIM平臺通過對容積率、日照間距、服務設施等相關指標的直觀展示，并結合空間漫游等功能增加規劃的體驗感、可看性，使得更多與規劃息息相關的利益群體能直接參與規劃的評估，大大提升了在未來社區規劃過程中大眾參與的廣度與深度。

（二）建設方面

CIM實現了建設、建造、管理一張網。其依托物聯網與互聯網檢測，實現施工現場與監管平臺的實時數據互聯，實現對建設工程項目從設計圖紙審查、建造過程監督、竣工交付的全生命周期智慧監管，全面提升工程項目監管效能。

1.施工過程模擬

CIM基于BIM與GIS技術，實現對施工信息的可視化呈現，對施工方案進行預演。通過精細施工模型的應用，CIM能直觀展現工程地上、地下空間，對地質地層信息、建筑工程信息情況能夠實現快捷查看。除此之外，CIM還能進行施工方案的模擬預演，估算施工進度，從而有效規避施工過程中存在的潛在問題，防止返工。CIM還能提前預演施工場地布置，提升施工效率，確保施工場地安全。

2.施工過程監管

CIM依托物聯網與互聯網技術，對于施工過程進行實時精細化管理。在施工管理方面，CIM能夠利用海量數據進行施工分析，對工程的施工環境實現全方位、可視化、多層次的綜合展示，并結合生產與安裝現場的實際情況，進行動態調整，實現施工過程的精細化管理。除此之外，CIM基于BIM三維仿真建模構建工程進度模型，在平臺端直觀展示工程建設的可視化進度，增強對于施工現場進度的控制。在施工安全方面，通過實時解析煙霧傳感器、監控探頭等末端傳感器的監測，將關鍵監測數據進行多維展示，突出預警異常信息，同時精確定位險情發生位置，大大節約人力物力，提高施工工地的安全性。

（三）管理方面

基于規劃與建設層面的不斷完善，CIM能夠實現未來社區數字化的運行維護管理，實時監測社區運行狀態，迅速處理社區應急安全突發事件，實現未來社區的“細胞級”精細化治理。

1.社區運維

CIM平臺能夠基于BIM建筑模型和社區信息數據建立精益化數字管理平臺，對社區進行監管與維護，打通各系統數據孤島。在監管方面，通過大量末端互聯網傳感器實現各項數據的實時監控、智能化分析、三維可視化呈現，可實現空氣質量、能源消耗、垃圾處理等指標的動態管理，打造綜合能源智慧服務平臺。在維護方面，得益于數字化管理平臺，能夠實現一體化的社區維護，對于社區管線、電信信號等基礎設施問題，以及樓道雜物堆積、違法經營、違法停車等違法行為能夠做到及時發現、迅速處理、責任到人，大大提升社區服務效率。

2.社會聯系

CIM依托平臺優勢，能夠實現居民、社區管理部門、城市管理服務部門三方的實時聯動。對內具有集感知、回應、處理居民訴求為一體的精準輿情感知與社區黨建服務功能;對外能夠融合警務、城管等各社會管理服務部門，進行條塊融合聯動，實現社區高效網格化治理。

3.社區安全

CIM平臺可依托警用地理信息系統，實現未來社區智能化安全防護布控、線上線下聯動應急救援。依托微傳感器檢測火災與煤氣、天然氣泄漏等社區主要險情，通過與警務平臺的聯動實現自主報警，提升社區險情處理效率。依托視頻探頭實現對于社區車輛與外來人員的管控，提升社區治安。依托精細化BIM模型，模擬險情發生時逃生通道、消防車路徑、云梯架設位置的選擇，提升險情處理能力，為復雜場景提供解決方案。

（四）應用案例

位于浙江省金華市開發區的山嘴頭社區是浙江省首批“未來社區”24個試點之一。山嘴頭社區的規劃始終緊緊圍繞浙江省未來社區建設的“人本化”“生態化”“數字化”要求，建設未來鄰里、未來教育、未來健康、未來創業、未來建筑、未來交通、未來能源、未來物業和未來治理等九大創新場景，并在九大場景的搭建過程中充分利用CIM技術。

1.未來建筑場景：應用CIM數字化建設平臺，實現社區規劃設計、建設施工、運營管理全生命周期智慧管理，包括建設階段的“社區CIM平臺”與運營階段“社區智慧平臺”。建設社區CIM平臺實現規劃設計、拆遷安置、建設管理、工程實施等社區建設階段的管控。建設社區智慧平臺，以互聯網、物聯網、大數據、云計算、5G通信等技術為支撐，提供社區運營階段的數字服務，同時可利用智慧平臺覆蓋周邊區域的服務應用需求。

2.未來能源場景;基于CIM技術搭建智慧集成的綜合能源管理及服務平臺，從規劃到建設管理，實現全過程的建設運營，對供電、供水、供冷、供熱、供氣進行統一管理，實時能耗監管;在用戶層面搭建能源繳費平臺、定制服務等模塊;并基于大數據、云計算技術進行社區能耗統計分析、需求預測，以數字化管理手段，實現能源信息的交互與共享，提高社區綜合節能率。

3.未來服務場景：未來社區將形成“平臺+管家”物業服務管理模式。依托CIM平臺打造物業服務、公共服務、生活服務和政務服務四大功能平臺，集成基礎維護、平臺鏈接、安全防護三大管家式服務，實現基本物業零收費、社區安防智能無憂的服務場景。社區商業部分，將結合CIM社區智慧平臺搭建社區O2O服務模塊，實現“線上+線下”O2O的服務場景，聯通社區內餐飲、家政、商超、醫藥供應商，并通過社區管家遴選引入優質生活服務供應商，整合線上線下資源。

4.未來鄰里場景：依托CIM社區智慧平臺，以“平臺+管家”物業管理模式為依托，通過細化網格單元，提高內部巡查、能源安全、應急及救援預警、人口信息、老人健康等管理的精細化水平，形成鄰里開放共享的未來鄰里場景。同時搭建集社會保障、車主服務、生活繳費、醫療咨詢、文化娛樂等功能于一體的CIM社區綜合辦事平臺，實現服務需求與有效供給的及時匹配，高效撮合居民互助資源共享，形成鄰里互助的和諧氛圍。

5.未來交通場景：在交通場景的搭建過程中，利用CIM未來社區數字管理平臺，提供車位管理、停車引導、自動結算等功能，并借由平臺的大數據處理能力統籌社區公共車位管理資源租售。

6.未來教育、未來健康、未來治理：社區教育方面，依托CIM社區智慧平臺，創新青少年項目制跨齡互動機制，開展科普考察、戶外運動等素質拓展活動。健康生活方面，依托CIM平臺推廣社區健康管理O2O模式，個人或家庭終端與區域智慧健康平臺數據互聯，推動“實時看、智能化”的老年人監護系統建設。治理方面：搭建數字化精益管理平臺。依托浙江政務服務網和“浙政釘”平臺，對接“基層治理四平臺”，加強數字化精益管理，打造可視化“數字孿生社區”智能化應用。

三、CIM在未來社區建設中應用的優勢

（一）CIM助力人本化的回歸

人本化是未來社區建設的重要導向。社區作為城市居民生活居住的主要場所，滿足居民的各項生活需求至關重要。當前廣大社區居民普遍被“買菜難”“上學難”“出行難”等問題困擾。傳統社區公共服務設施布局的不均衡、社區建設管理的粗放化單一化造成當前大多數社區人本化的缺失。針對以上問題，CIM平臺所展現的人本化植入能夠為塑造社區更好的未來尋求一個更優解。

首先，CIM具有信息集成、可視化與動態模擬等功能，在規劃設計階段能夠動態分析居民生活軌跡、實際需求等各項社會經濟要素，實現公共服務設施的按需分配，真正做到以人為本的科學規劃。同時規劃方案的可視化呈現，使得更多的普通居民能夠真正讀懂規劃、參與規劃，使規劃真正做到從百姓角度出發。其次，CIM社區管理平臺集公眾反饋問題、物業標記問題、相關部門解決問題為一體，能夠針對居民問題進行高效協同處理，同時借助平臺的數字化優勢，哪里產生問題、問題是否解決變得一目了然。這種件件有回音、事事有著落的模式不斷地帶來正向反饋，提升居民參與社區管理的熱情，讓其真正成為社區的主人。

（二）CIM助力生態化的延續

生態化要求社區在建設過程中要充分適應和利用周圍的環境，建立一個合理高效利用資源的未來社區。[8]當前，我國在綠色生態社區建設方面剛處于起步階段，CIM技術的應用可以實現未來社區規建管的生態化，助力生態文明建設。

在規劃方面，借助CIM平臺集成自然資源相關數據，在選址中進行多要素疊加合理避開環境敏感區域，在對自然資源進行保護的同時促進空間的高效利用。除此之外，CIM平臺的模擬功能，能夠在規劃階段就直觀展示項目完成后對于周邊環境的各項影響，在設計層面預先規避對自然生態環境造成不可逆破壞。在建設方面，CIM平臺對于工程項目的建設模擬，能夠合理安排施工進度施工方法，進行施工方案的深入優化，降低建設過程的能源消耗。同時在實際建設過程中，CIM平臺對各種能源的使用都能進行實時跟蹤，使施工過程中的人員、材料、能源等生產要素之間及時進行協調，實現綠色生態化建設模式，進一步提升建設質量，降低建設能耗。在管理方面，CIM平臺可以實現實時監測，掌握社區能源消耗，利用大數據、云計算等優勢優化社區能源供給結構，降低社區能源消耗。同時通過噪聲檢測、空氣質量檢測、污水排放管理，使社區生態環境可視化，營造社區生態化氛圍，助力社區可持續發展。

（三）CIM助力數字化的提升

CIM數字化技術支持下的未來社區可以實現規劃、建設、管理全流程的信息互通。CIM的數字化模式不僅僅實現了規劃、建設、管理全環節的數字化，還將上述環節集中于同一個平臺，使得相關數據信息、規劃方案進行多方互通。建設期間能調用規劃階段整合的自然地質信息合理優化規劃方案;能夠針對建設過程中發現的問題，實時動態調整數字化設計方案。管理環節能夠應用規劃建設階段不斷完善的BIM精細化模型進行線上管理;利用建設階段的多項互聯網感應終端進行精確檢測管理。一體化流程化的數字應用避免了大量重復工作。

CIM數字化技術支持下的未來社區可以實現政府、企業、居民三方的協同管理。基于CIM平臺數字化的優勢，政府部門能夠通過平臺第一時間了解違法經營、違章建筑等違法行為的發生，對其進行精準定位，從而實現高效執法。企業通過與政府和社區合作，借助數字化平臺的海量信息，針對社區停車難、居民出行難等問題提供市場化、智慧化的解決方案，提升居民生活品質。而居民則通過CIM線上平臺直接提出自身訴求，直接參與社區管理。除此之外，社區管理方和居民間的信息交互可以實現網上在線報修等常規物業服務，打造一個高效的鄰里交流平臺。依托數字化，CIM平臺的多方參與真正實現社區管理層面的智慧化、高效化監管。

四、總結

當前，CIM在未來社區的應用仍存在以下幾個問題：CIM在未來社區的應用大部分僅停留在社區運營維護層面，未發揮其規劃、建設、管理全周期管理的特性;CIM的應用仍停留在平臺搭建與信息整合階段，未發揮CIM的信息處理分析能力;CIM平臺的建設仍以社區管理方為主，未體現CIM的多方協同管理能力。

針對以上問題，筆者認為可從以下幾個方面解決：組織政府有關部門、規劃設計單位、社區管理單位對CIM技術進行學習，了解CIM優勢，加快落實CIM應用;打通政府、社會的信息壁壘，促進信息交互流通，為CIM的搭建奠定基礎;在社區發展規劃中積極引入CIM，促進規劃、建設、管理全流程應用;加快對CIM社區場景的研發，不斷創新CIM的應用場景，提升CIM的應用范圍;創新多方協同參與的發展機制，充分發揮CIM在未來社區的應用優勢。

我國關于CIM的研究與應用才剛剛起步，相關軟硬件設施的研發與應用正處于不斷創新階段。CIM技術已在智慧城市、智慧園區、智慧工地等項目中被不斷應用與創新。對于未來社區建設來說，CIM以其獨有的數字化、智慧化、協同模擬等特性脫穎而出，將是未來社區打造可持續發展的重要保障。

參考文獻：

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[3]胡杰成，趙雷.城鎮老舊小區改造推進啟示及建議——浙江省未來社區建設情況調研報告[J].中國經貿導刊，2020（1）：39-41.

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[7]包勝，楊淏欽，歐陽笛帆.基于城市信息模型的新型智慧城市管理平臺[J].城市發展研究，2018（11）：50-57+72.

[8]吳智剛，繆磊磊.城市生態社區的構建研究[J].華南師范大學學報（社會科學版），2005（5）：43-49+54+158.

Application and Exploration of CIM Technology in the Future Community Construction

Meng Zhiguang

（Zhejiang Normal University，Jinhua321004，China）

Abstract：with the popularization of 5G and the gradual improvement of Internet of Things technology， the future community has gradually emerged from remote abstract concept into real life that can be accessed to. How to use modern technology to realize the beautiful idea of the future community has become an urgent issue to be addressed. Starting from the social environment， this paper introduces the concepts of CIM and future community， illustrates the application of CIM in the future community， and analyzes the characteristics of several successful cases in planning， construction and management. Finally， it analyzes the main advantages of CIM in the future community construction from a dialectical perspective， which has great application value for the future community construction.

Key words：future community; urban information model; CIM

責任編輯：王明洲