城市信息模型基础平台应用场景概述

城市信息模型基础平台应用场景概述

余亚林

武汉汇科智创科技有限公司 湖北 武汉  430050

摘要：城市信息模型（City Information Modeling, 以下简称CIM）基础平台是一种基于BIM+GIS+IOT技术的城市规划和管理工具。本文旨在概述CIM基础平台的应用场景，介绍其在城市规划、交通管理、智慧城市、环境保护及城市更新等领域中的作用和优势。

关键词：CIM基础平台；城市规划；交通管理；智慧城市；环境保护；城市更新

引言

CIM基础平台通过建立城市三维数据底座和数据分析决策平台，实现对城市空间、资源和设施等全面管理和监测。CIM基础平台的应用场景涵盖了城市规划、交通管理、智慧城市、环境保护及城市更新等领域。本文将对CIM基础平台在这些领域的应用场景进行概述。

1背景介绍

CIM基础平台的建设背景源于城市发展和数字化转型的需求。随着城市化进程的加快，城市面临着诸多挑战，例如交通拥堵、环境污染、资源短缺等。为了更好地应对这些挑战，城市管理者需要准确、全面了解城市的运行情况，并做出相应的决策和规划。而依托于CIM基础平台通过可视化的方式将数据呈现给城市管理者，同时， CIM基础平台提供的各种分析模型和算法，进行数据地挖掘和分析，发现数据之间的关联规律，帮助他们更直观地理解城市运行现状和发展趋势。

2 国内外研究现状

2.1国际研究现状

在国际上，许多发达国家和地区已对CIM在城市规划、智慧城市建设等领域应用进行深入研究。例如，德国、英国、荷兰及美国等国家的研究机构、高校和企业极探索CIM在城市规划、交通管理、环境保护等方面的应用并进行了大量实践和创新。

2.2国内研究现状

自2018年住房和城乡建设部联合多部委推进CIM基础平台试点建设工作以来，广州、南京等地已搭建了CIM基础平台并开展了丰富多元的CIM+应用[1]。此外，我国各级政府、学术界、企事业单位等也在积极探索试点经验、标准建设、技术储备、数据体系、平台建设、平台应用等工作[2]。截至2021年底的不完全统计，我国与CIM基础平台相关的公开招标项目总计已达206项，招标金额合计超过23亿元[3]。

可见，国内外对CIM的研究现状表明，随着城市数字化和智慧化进程的加速推进，CIM基础平台的研究和应用必将迎来更多的机遇和挑战。

2.3研究目的和意义

新型智慧城市建设是实现城市高质量发展的重要途径。作为智慧城市的时空数据底座，CIM基础平台支撑各类智慧板块，构成了城市发展反馈、决策、治理的完整闭环，为我国新型智慧城市建设开辟了新的思路，为掌握城市发展运行规律提供了可能[4]。

此外，通过推动CIM在各领域的融合应用，引领城市转型升级[5]。 CIM+应用场景的建设和探索对于提高城市治理效率、优化城市规划、加强城市风险管理及提升城市服务水平具有重要意义[6]。

3 CIM基础平台应用场景概述

3.1 CIM基础平台定义和特点

3.1.1 CIM基础平台定义

CIM基础平台是智慧城市建设的新型信息基础设施，为提高城市规划、建设、管理水平提供了一种有效的解决方案[6]。

CIM中涵盖的模型了实现“大场景的3DGIS数据+小场景的BIM数据+微观物联网IOT数据”的有机结合。CIM基础平台通过建立一个数据汇聚和分析的平台，实现城市海量多源异构数据的汇聚、融合、处理、分析和分发 [7]。

3.1.2 CIM基础平台特点

CIM 基础平台具有众多特性，包括但不限于客观性、系统性、延展性、动态性和前瞻性[8]。

客观性：CIM基础平台既遵循相关专业技术规范及行业标准要求，避免了人为干扰，更加客观。也为领导决策提供可靠依据，使城市管理和服务更具科学性、客观性和智慧性[8]。

全局性：CIM基础平台面向城市的全生命周期、全要素管理的信息化模型，体现了其全局性[8]。

系统性：CIM基础平台实现了多专业复合、多要素管理，多技术交叠、多场景应用、多标准融合[8],体现了其系统性。

延展性：CIM基础平台的延展性体现在模型本身不存在局限，CIM基础平台的建设也没有边界[8]。

动态性：CIM 的基础平台建设处于动态的持续完善中，不断适配不同时期的发展要求[8]。

前瞻性:CIM的前瞻性体现在CIM对城市未来发展具有前瞻预判的作用[8]。

3.2 CIM基础平台优势和挑战

3.2.1 CIM基础平台的优势

CIM基础平台具有以下优势：

数据一体化：CIM基础平台可将城市各领域的数据整合到一个平台中，实现数据的一体化管理和分析。

决策支持：CIM基础平台可进行多维度的数据分析和模拟仿真，为城市规划和管理者提供决策支持。通过可视化展示和数据分析，直观展示城市发展的趋势和挑战，制定科学的规划和管理策略。

效率提升：CIM基础平台可自动化和智能化地处理数据，提高城市规划和管理的效率。通过自动化的数据收集、处理和分析，可以降低人力成本，提高决策科学性和准确度。

可视化展示：CIM基础平台使用可视化技术，以三维或二维的方式展示城市空间数据，使得城市规划和管理的结果更加直观和易于理解。

3.2.2 CIM基础平台面临的挑战

CIM基础平台自试点工作开展以来，既有突破，也有挑战，具体挑战体现在以下几个方面：

数据质量参差不齐：数据来源不同，数据标准不一。需进行大量的数据清洗和整合，以确保数据的可靠性和准确性。

数据安全受到威胁：CIM基础平台汇聚城市海量精细尺度的数据和模型，在数据存储、数据使用、传输、共享过程中的存在系列安全问题，城市信息安全面临着中重大技术挑战[7]。

技术标准和互操作性：CIM基础平台暂无确定的标准，只能对不同建设项目实际情况进行经验总结和修订完善，可见CIM标准编制的专业性、全面性和权威性面临着一定的挑战[7]。

组织和合作：CIM基础平台需要跨部门、跨机构的合作和协调。一定成都限制了智慧城市的建设，数据共享与业务协同模式的限制也是一大挑战[9]。

3.3 CIM基础平台应用场景概述

3.3.1 CIM+城市规划

CIM 基础平台是现代城市的一种镜像映射[4]。平台将城市的物理空间转化为三维数字城市模型，实现对城市空间和物质资源的全面把控和管理。同时，通过动画模拟和模型对比分析，对不同规划方案进行可行性预测和分析，提高城市规划的科学性、可行性和宜居性,促进城市的和谐可持续发展。

3.3.2 CIM+交通管理

CIM基础平台有助于交通规划编制、交通流量和交通安全监测。通过建立城市交通三维模型，实时采集数据，实现对交通流量和交通状况的实时监测和分析。同时，通过平台进行交通规划方案模拟，对不同交通方案的效果和影响进行预测和分析，提高交通管理的科学性和效率。

3.3.3 CIM+智慧城市

CIM基础平台通过构建智慧城市数据底盘，进行数据采集、处理、分析，实现城市资源共享、协同运行和优化管控[10]。同时，基于CIM模型制定智慧城市建设方案，采集各领域数据信息后展开深入分析，辅助科学决策，加快城市更新效率和带动城市可持续发展[9]。

3.3.4 CIM+环境保护

CIM基础平台在环境保护方面的应用主要体现在环境监测、污染防控和生态保护等方面。通过建立城市环境三维模型，实现对环境的实时监测及对环境污染和生态系统的全面监测和分析。同时，通过平台进行环境演变的模拟和评估，对不同污染防控和生态保护方案的可行性和影响进行预测和分析，提高环境保护的科学性和有效性。

3.3.5 CIM+老旧小区改造

CIM平台可以为老旧小区改造提供的统一、开放和共享的城市三维空间数据底板[11]。基于CIM基础平台，对社区内实有人口、房屋、单位、设施部件与社区民意等信息实时采集[1]，并依托BIM模型，将人与户、单位与房、建筑与公共设施进行管理，实时动态掌握社区内的各类基础数据，有效提高改造工程的效率与质量，改善居民生活条件。实现从规划到审批再到改造的全生命周期智慧化管理，提升社区宜居性，满足居民对美好生活的向往[11]。

4 CIM基础平台应用场景建设前景

4.1 CIM基础平台在提升效率和质量方面的潜力

在数据准确性方面，通过自动化的数据收集、处理和分析，减少人为错误造成时间和资源的浪费。通过不断学习和优化，提升数据处理的智能性和自适应性提高数据处理精准性。

在数据共享方面，CIM基础平台将城市各个部门和机构的数据整合到平台中，提高数据的共享和交流效率，减少重复工作，加快领导决策速度和效率。

在辅助决策方面，CIM基础平台可以进行多维度的数据分析和模拟仿真，通过对城市数据的智能分析，发现潜在规律和趋势，有助于提高决策的准确性和可靠性，降低决策风险。

在持续优化方面，CIM基础平台可以实现数据的持续更新和改进，通过对城市数据的实时监测和分析，及时发现问题和风险，调整和优化相应的措施，助力城市规划和管理的持续改进和优化。

4.2 CIM基础平台对智慧城市可持续发展的影响

CIM基础平台对智慧城市可持续发展的影响主要体现在以下几个方面：

4.2.1数据驱动的决策：CIM基础平台通过整合和分析城市各个领域的数据，提供科学的数据支持，提高决策的准确性，推动城市走向可持续的发展路径。

4.2.2资源优化与节约：CIM基础平台可以通过智能分析和模拟仿真，帮助城市实现资源的优化和节约。通过对城市数据的分析，发现资源利用的瓶颈和浪费，提出相应的优化方案，提高资源利用率。

4.2.3环境保护与改善：CIM基础平台可以对城市环境数据的监测和分析，及时发现环境问题和风险，采取相应的措施进行调整和改进，有助于提高环境质量，实现城市的可持续发展目标。

4.2.4老旧小区改造：城市老旧小区改造是一个系统、复杂、多方协同的建设工程，以CIM基础平台为依托，运用大数据、物联网、云计算等新型技术，构建智慧社区管理服务平台，提高改造工程的可持续性[2]。

4.3 CIM基础平台与其他技术的融合

CIM基础平台

通过与其他技术融合，进一步提升智慧城市的运行效能。

4.3.1物联网（IoT）技术：CIM基础平台与物联网技术结合，实现对城市中各种设施和资源的实时监测和管理。

4.3.2人工智能（AI）技术： CIM基础平台使用人工智能技术挖掘城市数据潜在规律和城市运行趋势，为城市规划和决策提供更准确的预测和建议。

4.3.3云计算技术：CIM基础平台借助云计算技术，实现对城市数据的集中管理和快速处理。通过在云端进行数据存储和计算，可以提高数据的安全性、可靠性和可扩展性，满足智慧城市住建管理的需求，不仅高效而且安全[12]。

4.3.4区块链技术：CIM基础平台借助区块链技术，建立可信赖的数据交换和共享机制。确保城市数据的真实性和完整性，促进不同部门和机构之间的合作共享。

5 结论

5.1总结论点

CIM基础平台在城市规划、交通管理、智慧城市、环境保护及老旧小区改造等领域中有着广泛的应用场景。通过实施CIM基础平台，城市可以实现对城市空间和物质资源的全面把控和管理，提高城市规划和管理的科学性和效率。然而，CIM基础平台的应用也面临一些挑战，例如数据集成、隐私保护和技术标准等。随着CIM基础平台的应用探索和实践，CIM基础平台将赋能城市高质量发展，让城市更智慧，人民生活更美好[5]。

5.2对未来研究展望

CIM基础平台未来可聚焦数据支持智能决策、智慧交通与出行、可持续能源与环境保护、城市更新等方面，加强CIM与城市发展深度融合，以地理信息、建筑模型、物联网、人工智能及云计算为基础的新一代信息技术将给城市规划和管理工作提供新手段、新契机，促进城市高质量发展，实现智慧城市的可持续发展目标[2]。

参考文献：

[1] 王永海,宏伟,于静等. 城市信息模型（CIM）平台关键技术研究与应用[J]. 建设科技,2022:62-66.

[2]韩青,袁钏，周茜等.CIM+城市老旧小区改造应用场景[J].中国建设信息化，2022：54-56.

[3]季珏,王新歌,包世泰等.城市信息模型（CIM）基础平台标准体系研究[J].建业，2022，（14）：28-32.

[4] 曹先，张恒，黄亮东等. 城市规划视角下的城市信息模型（CIM）平台建设[C]. 面向高质量发展的空间治理——2021中国城市规划年会论文集（05城市规划新技术应用）,2021.