智慧城市背景下数字化工程转型的主要问题及对策研究

【摘要】信息技术的快速发展促进了新型城镇化转型。智慧城市被认为是现代城市发展的典范。数字化工程的转型是打造智慧城市的关键，也是智慧城市的基本组成单元。本文从基础数据库的建立、数字化方法的优化和全生命周期管理三个方面探讨了目前数字化工程转型中的主要问题。基础数据库的建立是实现数据驱动的基本条件，需要完善的运转机制来促进社会各界形成合力。数字化方法的原则是科学量化，理想化的数字模型无法全面的反映项目客观事实，我们需要通过自主科研推动量化方法与技术的创新与优化。此外，工程项目数字化可以实现对工程前中后全生命周期的决策、共享和调控，这也是实现城乡建设高效协同，保障项目高质量完成的关键。

【关键词】智慧城市;数字化;BIM

1、数字化工程与智慧城市

随着信息化时代的到来，互联网、大数据、人工智能（AI）等技术为社会发展注入了新的活力，也从根本上改变了人们工作和生活的方式。数据驱动和科学量化成为了商业决策、产品优化和项目管理的主要原则和方法。2014年8月，国家发改委、工信部和科技部等八部委联合印发了《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，提出了基于信息技术的城市新形态，使其成为新型城镇化建设的主要推动力。十九届三中全会通过了《中共中央关于深化党和国家机构改革的决定》，随着大部门制改革下自然资源部的成立，项目建设主体以及各级行政机构都在探索一条高效、协同的转型发展之路。改革开放以后，建筑业和房地产业占国内生产总值比例总体呈逐年升高趋势，分别从1978年的3.8%和2.2%增长到2018年的6.9%和6.6%，城市建设相关产业不断壮大，成为了拉动内需，推动经济发展的主要动力[1]。随着《国家新型城镇化规划（2014-2020年）》的正式颁布，标志着数量增长型城镇化发展将转变为质量提升型城镇化发展，数字工程和智慧城市成为我国高质量转型的新引擎。如果说智慧城市是包含多层次、多要素以及各种子系统的现代城市创新典范，那么数字化工程项目就是组成智慧城市最基本的单元。目前，无论是建设的主体还是客体，都在经历从以经验主义为主过渡到数字化精确决策转型的过程[2]。

2、基础数据库的建立

数据驱动是开展工程数字化最基本的原则。基础数据库的建立是进行项目决策的先决条件。工程项目所涉及的利益群体是非常复杂的，而规划的初衷就是进行资源的最优配置。因此，基础数据应该包含社会、经济、环境和资源等各类要素，主要通过传统测绘、社会调查和网络数据挖掘等方法进行数据的采集和整理，坚持科学、精准、高效的数据采集原则，并通过BIM、GIS等手段实现数据的统一和共享[3]。工程项目数据库的建立是智慧城市发展的基础。目前，基础数据的收集和处理需要大量的人力和物力，无法在短期内形成相应的效益和回报，不能只依靠项目建设方或者行政主管部门某一方单打独斗，而需要一个更为完善的运转机制来促进社会各界形成合力，将政府、企业、高校和人民群众集合起来。此外，基础数据应实施分级管理制度，对于一般的数据坚持透明和开放的原则，更好的服务于工程建设和城市开发运营。

3、数字化方法的优化

工程项目数字化决策需要充分利用现有的技术与方法，借鉴国内外先进的数字模型和评价方法，实现数据的科学量化，针对量化结果进行可视化表达，直观的反映出数据的特点和规律，适合于多种方案之间的比较。但是，项目是实际的，而数学模型是理想化的。每一种模型都有自身的优点和缺点，一方面我们要根据项目实际情况选择适合的模型和参数，另一方面，我们需要根据项目的特点对数据和量化方法进行优化。从开发商或者项目主体来说，工程项目决策是以开发商经济预算和成本管理为基础，综合考虑政府、项目使用者多方诉求的一项复杂的过程。随着绿色发展、精细化管理等理念的提出，工程项目决策中所涉及的要素种类越来越多，如环境、资源、人文历史等。在项目开发前对这些要素的研判得到了广泛的重视，如环境评价和可持续性分析等。原有的环境分析内容和評估方法已经无法满足生态化建设的需求。因此，通过科研的手段实现方法与技术的创新和优化变得十分重要。首先，工程建设方可以和各大高校、研究院所开展合作，充分利用高校的平台优势，借鉴高校的科研成果，产学对接，实现成果的高效转化。其次，建设单位应发挥科研自主性，建立完善的管理和激励体制，实现对数字化方法与技术的优化。

4、项目全生命周期管理

有别于建筑全生命周期管理（Building Lifecycle Management， BLM），项目全生命周期管理所包含的内容更为广发，涉及城乡建设的各个领域。工程项目数字化可以实现对工程前中后全生命周期的决策、共享和调控，包括环境调查、规划设计、建筑施工与验收、项目后评价以及运营管理。同时这也是实现城乡建设协同、高效的关键[4-5]。目前使用较为广泛的是BIM技术，包含了方案设计、模型检查、造价管理、机电分析和可行性分析等各类软件，常用的建模软件包括Autodesk Revit， ArchiCAD和Bentley等。基于完备的基础数据库、统一的项目管理，既可以避免重复工作，也有利于进行全局统筹。项目全生命周期管理通过信息化、数字化和智能化技术保障项目高质量完成。

5、总结与展望

目前，无论是建设项目委托方还是被委托方都受到行业转型的影响，希望更好的适应信息化、数字化和智慧化的发展浪潮。随着5G、AI等技术趋于成熟，数字化决策具有了较强的实践性，成为了可以真正指导项目建设的关键技术，同时也是新型城镇化背景下智慧城市建设的基础组成部分。工程项目数字化应用具有科学量化、协同高效的特点。但是，工程项目数字化总体上还处于初级阶段，信息化技术快速发展，保障机制也亟待完善。为了促进高质量城镇化转型，提升人居环境质量，需要社会各界、利益相关者等形成共识，探索适合我国国情的数字化、智慧化建设之路。

参考文献

[1]中国统计年鉴[J].国家统计局.2019.

[2]王金锋.从工程数字化应用到智慧城市实践[J].中国勘察设计，2020（01）：36-39.

[3]白娟，路遥，姚方.新时代地方规划设计机构“产品”适应性思考[J].规划师，2020（13）：20-28.

[4]赵亮.建设项目全生命周期节能驱动机制与多目标优化策略研究[D].北京：中国矿业大学，2019.

[5]黄芸璟，余辉，余颖.城乡规划全生命周期智能化探讨[J].规划师，2018（11）：26-33.

作者简介

刘思琪（1990—），男，陕西咸阳人，硕士，工程师，主要从事城市环境及可持续发展相关研究。（本文作者单位为1.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西西安，710075;2.陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西西安，710075;3.陕西省土地整治工程技术研究中心，陕西西安，710075;4.自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室，陕西西安，710075）