工改視角下的CIM 平臺建設路徑研究

韓雯雯，曲 葳，王飛飛

（北京清華同衡規劃設計研究院有限公司，北京 100000）

0 引言

中國城鎮化歷經快速擴張，完成了迄今為止世界歷史上規模最大、速度最快的城鎮化進程。隨著人口的大量聚集，也產生環境污染、交通擁堵等“城市病”。傳統城市管理與運維發展模式已難以支撐未來城市的發展需求，信息化與城鎮化融合的智慧城市應運而生。歷經數年發展，智慧城市建設實踐中“重復建設”“數據孤島”等現象屢見不鮮。

近年來，建筑信息模型(Building Information modelling，BIM)、物聯網、移動通信等技術快速發展，城市信息模型（City Information Modelling，CIM）開始出現。CIM 集合了三維地理信息系統、BIM 和物聯網等多種先進技術，為智慧城市發展注入了新鮮血液。

此外，2018年11月，住房城鄉建設部將北京城市副中心、廣州、南京、廈門、雄安新區列為“運用建筑信息模型（BIM）進行工程項目審查審批和城市信息模型（CIM）平臺建設”5 個試點城市。CIM 在我國由概念階段開始正式進入建設階段。在工程建設項目審批制度改革的背景下，首次在國家層面提出建設CIM 平臺，將為城市全生命周期管理等提供新契機。

1 CIM 的發展過程

CIM 的概念源于BIM，隨著BIM 技術的逐漸成熟，Khemlani提出在城市規劃中可運用類似BIM 的技術。當前，CIM 的概念尚未形成共識，學者看法不一，有學者認為CIM 是以城市信息數據為基礎，建立起三維城市空間模型和城市信息的有機綜合體，或CIM 是對城市地上、地面、地下，過去、現在、將來的全時空、全尺度信息的數字化表達，或CIM 本質是服務城市全生命周期，是數字孿生的城市操作系統，是數字新基建。

目前，CIM 的內涵和外延仍處于探索期，業內較有代表性的解釋為：一是CIM=地理信息系統（Geographic Information System，GIS）+BIM；二是CIM=BIM+GIS+物聯網（Internet of Things，IOT）；三是CIM=BIM+城市業務實體；四是CIM=以數字技術為治理引擎的數字孿生城市之數字孿生體。CIM 將數據顆粒度精確到城市建筑物內部的單個模塊，結合IOT 呈現客觀世界的所有狀態，形成智慧城市的基礎平臺。

綜合來看，CIM 平臺以城市空間為紐帶，強調從城市到建筑多層級空間尺度的三維空間模型的積累與構建，進而形成城市的“三維數字底座”，成為智慧城市的基礎平臺，最終服務于城市全生命周期。CIM 平臺需要積累大量的建筑尺度三維模型數據，工程建設項目審批制度改革鼓勵BIM 審批則為數據積累提供了一種可行的建設思路。

2 工改視角下CIM 平臺的建設

2.1 CIM 試點建設

北京城市副中心CIM 平臺，基于“一個平臺集中掌控”的數字化管理理念，架構了一個全新的、基于BIM 的重大項目監管系統平臺。雄安新區建立新區城市信息模型（CIM）和基于BIM 的三維報建平臺，覆蓋BIM 六大環節的展示、查詢、交互、審批等，實現建筑、市政等專業項目的BIM 自動審查。南京以“多規合一”信息平臺為基礎，探索構建全域全空間、三維可視化、附帶豐富屬性信息的CIM 平臺。廣州圍繞構建CIM 基礎平臺、“多規合一”管理平臺功能提升，實現規劃審查、建筑設計方案審查功能等開展試點工作。廈門升級多規平臺為CIM 平臺，匯聚全市各類數據，在建設項目全流程管理中實現城市設計、工程規劃許可的智能審圖，并且依托CIM 平臺搭建了行業管理的部門應用。

現階段國內CIM 建設情況還處于探索階段，重點圍繞BIM集合展開?；谶@些數據的整合或單專業領域的貫通，力圖促進工程建設項目規劃、建設、管理、運營全周期一體聯動。

2.2 CIM 平臺建設路徑

CIM 平臺的建設以工程建設項目三維電子報建為切入點，以規劃審查、建筑設計方案審查、施工圖審查、竣工驗收備案等四項審批功能為抓手，初步積累包括建筑、交通和市政的BIM 三維數據等在內的小尺度三維空間基礎數據；匯聚GIS 數據與物聯網數據等，構建全要素三維空間底板，建設智慧城市的基礎平臺，進而以CIM 平臺為基礎支撐城市全生命周期中的規劃、建設、管理、服務等各階段的應用，助力智慧城市建設。

如圖1 所示，業務方面，基于CIM 平臺提供的三維模型和工程建設項目各階段BIM 匯聚功能，在規劃審查、建筑設計方案審查、施工圖審查、竣工驗收備案等階段形成BIM 輔助報批，自動比對規劃控制條件生成項目合規性審查報告，逐步實現工程建設項目全生命周期的BIM 電子化審查審批。數據方面，通過信息平臺整合各類地理信息數據，形成城鄉統籌、全域覆蓋、要素疊加的一張藍圖城市空間數據基底。集成三維城市空間模型數據、城市經濟社會的各類數據、物聯感知數據，形成包括時空基礎、資源調查、規劃管控、工程建設項目、物聯感知和公共專題等類別的CIM 數據資源體系，構建城市全要素三維空間底板。應用方面，利用CIM 平臺全數字化和工程全生命周期信息傳遞的優勢，支撐規劃、建設、管理、服務等城市全生命周期中的業務應用。將平臺應用與城市運行業務深度融合，從工程建設項目初期的規劃階段向設計、施工、運維及城市綜合治理等階段延伸，實現跨部門、跨環節、基于CIM 的“可視化”數據共享和協同審批。

圖1 CIM 平臺建設路徑

依據“統一謀劃、分步實施”的原則，CIM 平臺建設可采取三步走。第一步打基礎，在“多規合一”管理平臺基礎上，整合已有BIM 模型，并選取示范區開展CIM 數據庫建設試驗，整合二、三維空間數據資源，提升平臺BIM 輔助報批功能。第二步強支撐，推進BIM、基礎設施信息模型、地理信息模型等與CIM 平臺對接，逐步形成城市空間全覆蓋的一張藍圖。逐步將各類建筑和基礎設施全生命周期的三維信息納入CIM 平臺，在用地、規劃、建設、驗收登記等業務階段實現各環節審批數據的關聯，促進工程建設項目審批提質增效。第三步謀發展，利用CIM 平臺支撐智慧城市各類應用，服務城市全生命周期，建設更加智能、更加美好、可持續發展的現代化的城市。

3 結語

CIM 平臺以其協同性、模擬性、數字化性等特性，將有效地避免智慧城市建設發展過程出現的系列問題。CIM 平臺作為智慧城市的基礎，工程建設項目審批制度改革為平臺建設提供了一個契機，其建設將促進工程建設項目規劃、設計、建設、管理、運營全周期一體聯動，為城市的規劃、建設、運行管理全過程“智慧”賦能，為城市管理和發展提供信息化新引擎。