濟南國際醫學科學中心:CIM技術賦能產業智城

文|尹愷

濟南國際醫學科學中心，總規劃面積45 平方公里，按照“新城建對接新基建、新城建賦能新產業”的發展思路，醫學科學中心貫徹《關于加快推進新型城市基礎設施建設的指導意見》，以CIM 平臺建設為切入點，配套智能化市政基礎設施，為醫療產業先進性提供強有力的底層支撐。同時解決了掣肘高端產業落地與發展的問題：城市建設階段信息基礎設施與數據資源難以支撐城市數字化轉型問題，傳統的城市開發過程中規建管業務難以進行一體化統籌問題，跨部門數據共享和業務協同問題。因此，為更好的服務濟南市高端醫療產業發展，引入CIM 平臺必不可少。

醫學科學中心CIM 智慧中樞

1.CIM 組成

圖1 CIM 平臺示意圖

從架構上看，CIM 平臺主要由模型數據源采集、模型平臺構建、數據呈現模型渲染三大部分構成。其中，多源模型數據采集是模型平臺構建的基礎，模型平臺是數字孿生城市運行“骨架”（信息載體），實時數據呈現與模型渲染是模型賦能業務的核心基礎。

從建設路徑上看：CIM 平臺可以基于智慧城市已建的時空大數據平臺擴展，后者為CIM在三維空間和時間交織構成的四維環境中，提供了時空基礎服務，通過應用虛擬現實、大數據、區塊鏈等技術，拓展時空大數據平臺精細化可視化管控功能。CIM 平臺也可獨立建設，涵蓋多源數據的融合、數據時空化、數據服務化，實現基于統一時空基礎的規劃、分析和決策。基于上述CIM 技術從定義和構成的分析，打造CIM 基礎信息平臺的價值不容小覷。濟南國際醫學科學中心在建設之初便充分分析了全生命周期可能遇到的痛點與難點，運用CIM 技術理念和體系搭建服務平臺，系統定位為一個以GIS、BIM 為核心的智能化云平臺。在基礎功能和多種通用業務功能的支持下，為各領域應用提供統一的“空間一張圖”，全面輔助園區規劃建設與決策分析。

2.醫學科學中心CIM 云平臺系統架構

通過建立醫學科學中心CIM 云平臺，將各類規劃、設計、施工、運營數據進行集成，根據各個階段用戶的業務需求和權限，開放不同的平臺應用，實現對項目建設的高品質和精準把控。在搭建CIM 云平臺之初，注重其頂層設計，并根據項目實際建設的周期制定了“漸進式”云平臺系統開發進度計劃，充分保證了數據融通、信息互聯，可以隨著物理城市的發展而不斷對接更多數據，避免重復建設，發揮更大價值。醫學城CIM 云平臺主要包括兩大方面，一是CIM 數據集成部分，二是CIM 平臺應用部分。

（1）CIM 數據集成

將醫學科學中心建設所需要和涉及到的所有數據和信息進行集成，對從前期現狀調研到項目策劃到最后的項目規劃，獲取的規劃仿真數據、多規圖層數據、業務流程數據、實景現狀數據進行集成和融合。主要包括業務數據和時空數據兩部分。

在業務數據方面，首先匯集多規圖層數據。多規圖層數據通過建立起統一的標準體系，對各類規劃圖數據進行清理和一體化疊加，形成統一標準、準確完整的多元規劃設計數據庫，實現對保護與開發邊界、用地控制線規劃、土地利用總體規劃、基本農田保護規劃、建設用地管制分區等規劃數據的有效整合和高效利用。

圖2 CIM 平臺系統架構

圖3 業務流程數據

圖4 規劃仿真數據

另外，建立夯實的業務流程數據也是CIM數據集成的重中之重。業務流程數據根據審批管理的工作流程，建立實時動態審批報建數據庫，在相關業務部門進行日常業務工作時，將審批管理相關的業務數據進行數據調取，并錄入到數據庫中。建立統一的數據錄入標準，將各部門的審批管理數據進行統一管理和分發應用。

CIM 數據集成的另一大部分是時空數據的融合，其中包括了實景現狀數據和規劃仿真數據。實景現狀數據有兩種測量方法：一是傾斜，既采用航空攝影測量方法，對濟南醫學科學中心重點區域進行傾斜攝影拍攝，對采集數據進行實景三維模型化處理；二是DOM/DEM 數據的采集，既采用無人機航空攝影測量方法，對濟南醫學科學中心約45 平方公里范圍進行正攝影像拍攝及三維地形制作。除此之外，基于實景現狀數據，將規劃仿真數據通過現有的城市各類規劃設計成果，建立城市規劃仿真模型，實現一比一的高還原度虛擬城市。

（2）CIM 平臺應用

根據CIM 平臺特性，其主要應用于四個方面：規劃統籌管控、項目集成管理、設計方案比選、招商引資管理。

在規劃統籌方面，三維輔助城市規劃決策平臺基于三維WebGIS 技術，采用C/S、B/S、M/S 混合網絡技術架構，集成二三維數據一體化技術、三維可視化技術、大數據存儲技術、高性能切片技術等，通過建立城市三維城市場景，并集成城市規劃、城市建設、城市管理過程信息，旨在輔助解決現代城市規劃中規劃方案比選、規劃指標分析、規劃條件審查、規劃設計檔案管理等功能，為城市規劃、城市建設提供直觀、科學的決策服務。

基于CIM 的規劃大數據庫，即城市發展底層數據庫。集土地性質、資金限制、開發時限、限高、景觀要求等各類規劃條件交叉合一，并與現狀實景模型結合。可在一定限制條件上進行自動篩選，清晰明了的掌握所有限制性條件，從而更準確高效的進行規劃推演。同時也是智慧城市的數據胚胎。

圖5 業務流程信息化

圖6 輕量化傾斜模型實景與規劃數據庫

在項目管理方面，基于醫學城CIM 云平臺創新應用了項目集成管理的模式，各地塊集成了整合各類城市規劃、建設審批信息，包括城市規劃總體設計、產業分布導則、各級政府扶持政策等信息。點擊地塊模型查看該地塊的相關信息，包括各類圖紙、各類文件文檔、審批報建要求、企業落戶要求等。在三維城市模型中直觀的查看目標地塊的區位環境、現狀情況及相關項目信息。

針對設計方案比選，通過CIM 云平臺快速對多種設計方案進行比對甄選。在實景環境中，更真實的模擬設計方案的效果，輔助決策。可在實景條件下對設計方案進行多類分析模擬，對于項目的建設方案，可以在宏觀整體條件下進行研究，結合可視化的分析手段，從全局考核項目，提前發現其可能造成的問題，加以優化。

招商引資作為濟南國際醫學科學中心的重要任務，需要充分發揮科技優勢賦能招商管理，本項目通過數字孿生仿真技術對片區場景進行一比一真實還原，將項目區位信息、片區整體規劃、入駐企業情況、園區配套信息等結合動態仿真的方式進行展示，助力項目整體對外宣傳與展示，并為招商做鋪墊。

未來計劃

在濟南國際醫學科學中心CIM 平臺建設的基礎上，擬在三年內投入5000 萬元，建設濟南國際醫學科學中心CIM 智慧孿生城市全生命周期管理示范應用體系，主要包括統籌國土空間規劃、建設施工、運營管理的業務流程，打通規劃、建設、運營之間的數據通道，建設規建管一體化平臺，特別是實現建設方在新區規劃之后的建造、管理、運營全過程的數字資源集中管理與應用，信息互通與共享。具體包括：

1.新區建設管理應用。基于城市三維數字模型場景，擬建設項目管理統籌系統、智慧工地系統。與城市規劃、工程建設規劃、工程審批、重點項目現場視頻監控、物聯網傳感數據有機結合，為區域項目建設從策劃、規劃、設計、建造施工到竣工交付的全過程實現可視化的智能監管。

圖7 傾斜模型實景設計方案比選

圖8 招商引資管理

2.新區資產管理應用。在城市管理運維階段，擬建設資產管理系統，對接CIM 平臺，結合布設的視頻監控、物聯網傳感器和智能終端，可實現對濟南國際醫學科學中心的基礎設施、樓宇園區、公共配套、道路交通等運行狀況的資產管理和統一可視化呈現，讓城市管理者隨時掌握城市部件、市政設施、固定資產的運行態勢。

3.新區運營管理應用。濟南國際醫學科學中心智慧孿生CIM 運營管理平臺基于濟南國際醫學科學中心CIM 平臺提供的全生命周期數據開展決策指揮分析，建設智慧招商系統、園區運營管理系統、園區運維管理系統等，共同推動新區運營管理方面的智慧應用建設，為全區各領域各環節各系統運行提供全方位智能化決策支撐。

基于CIM 技術賦能的濟南國際醫學科學中心項目建設初見成效，技術基底已經建成，隨著后期平臺日趨完善，徹底完成規劃、建設、管理的全生命周期建設，屆時CIM 技術將應用于更多產業場景，賦能傳統行業智慧化升級，為產業發展、城市發展與人的發展服務，最終為“十四五”規劃與2035 遠景目標中力推的“數字中國”目標達成提供技術支撐，實現“產業更高端，城市更美好”的圖景。