关于城市信息模型赋能城市管理的建设研究与思考

文｜四川省建设科技发展与信息中心 冉先进

我国城市发展已进入新阶段，城市建设发展的品质和和人民群众对美好生活的向往还不相适应，在新一代信息技术革命的驱动下，推动了城市管理手段、管理模式、管理理念创新，为解决城市发展过程中出现的“脏乱差”、环境污染、交通拥堵、城市内涝等“城市病”问题提供了解决方案。充分利用新一代信息技术，构建精细感知、精准定位、专业研判、协同联动的城市信息模型平台，强化对城市规划建设和运行的精细化、精准化管理。CIM 平台是推动城市治理体系和治理能力现代化的必然选择。

1.CIM 赋能城市建设管理和发展

CIM 是新一代信息技术的融合，实现对城市信息数据的采集、清洗、传输、储存与共享，支撑城市规划建设、精细化治理和产业发展的应用要求。CIM 是城市发展需要下，对社会实体（指城市中党政机关、企事业单位、社会组织和自然人）的管理和城市空间与物理实体的利用，社会实体运用物联网（IoT）对城市房屋建筑、城市基础设施、城市安防、城市交通、资源环境和城市建设与运营过程等进行监测感知，真实把握城市运行状态。社会实体、物理实体、规划空间、城市空间、工程项目建设过程、监测感知事件及其相关关系等形成了信息实体，共存于城市信息模型。为城市规划、建设、管理和产业发展提供信息基础设施支撑。CIM 是服务城市治理，促进城市建设管理高质量发展，使人民获得感、幸福感、安全感更加充实、更有保障、更可持续。

1.1 支撑城市规划建设管理

依托CIM 平台三维城市数字底板与实时感知、仿真模拟、深度学习等信息技术的结合，通过CIM 平台集成汇聚的城市现状空间数据（国土空间、建筑物内部空间、地下空间等）、规划空间数据（总体规划、详细规划、专项规划等）、物联感知等多源基础数据，构建覆盖城市市政交通、公共设施、资源环境等领域的智能化算法模型，形成多领域、多维度、可视化的智能分析成果，支撑规划编制、审批、实施、监测、评估、预警全流程，提升规划分析的科学性与规划方案的可行性，逐步实现传统规划向可感知、能学习、善治理和自适应的智慧型国土空间规划转变，推进相关部门之间的数据共享交互。传统城市规划方案成果主要为意向化的简单模型表达，真实的空间体量关系以及与周边环境的协调关系难以被直观表达。借助CIM、BIM 等信息技术，建立城市实景三维与城市设计之间的联结，多方位辅助城市设计编制，直观表达真实的空间体量关系以及与周边环境的协调关系，辅助管理者选择最科学的城市设计方案。围绕城市规划“编制、审查、实施、监督”管理一体化，系统建设一张图应用、项目管理、辅助编制、成果审查、规划实施、监管评估等内容，为城市规划项目全过程管理提供辅助支持。

构建城市规划监管评估指标体系，对城市规划完成情况，以及对总体、片区层面城市规划重点关注的整体空间格局、开放空间、整体特色风貌、特色要素等内容，详细层面城市规划重点关注的土地利用、交通组织、景观环境、建筑形态等内容实施建设情况进行监管评估，基于CIM 打造城市规划相关特色指标，实现对城市发展情况动态化、立体化监测监管。

1.2 CIM 支撑工程项目审批改革

CIM 平台作为城市空间全要素信息平台，针对不同业务场景下的业务需求提供精准技术支撑，为工程建设项目审批全流程业务提供高效高质、精准智能的信息服务。工程建设项目审批管理系统与“多规合一”业务协同、在线并联审批、统计分析、监督管理等功能，在统一的平台上开展并联审批，实现统一审批流程、统一申报材料、统一数据共享、统一监管方式。深化BIM与GIS 技术融合，完善房屋建筑和城市基础设施的BIM 模型数据并融入GIS 平台，通过个体BIM 汇聚建设的方式形成BIM 集合，由BIM 集合构成城市级CIM 基础模型，提升城市规划建设管理信息化水平。以新一代信息技术融合为抓手，以工程设计标准规范为基础，梳理构建计算机语义识别、内容可拓展的强条审查标准规则库，分别设定计算机自动审查和人工干预审查的内容，创新规划模型审批、设计方案模型审查、施工图模型审查、竣工验收模型备案全流程管理工作模式，依托BIM 模型和规则库实现工程建设项目审查审批智能化、科学化、高效化。

运用CIM 平台加强工程项目全生命周期管控，推行工程建设项目从规划、勘察、设计、施工到竣工验收全过程BIM 模型闭环管理，实现项目审批申报信息和材料只采集一次、多环节共用，审批结果多部门多层级共享。按照“一家牵头、部门配合、成果共享、结果互认”要求，健全联审机制，多部门在线协同共享申报材料，提升多部门联合审批效率，实现工程建设项目审批原始数据“只采集一次”，从源头上避免数据多次采集等问题，达到了工程建设项目科学管理和有效追溯的目的。工程建设项目在竣工验收后，应向用户交付两个“建筑”，一个是物理实体建筑，一个是数字虚体建筑，数字虚体建筑模型与物理实体建筑要实现1:1 实时仿真，物理实体的全要素映射到数字虚体建筑空间，数字虚体建筑是虚实映射的数字孪生建筑，实现工程建设项目规划、勘察、设计、施工到竣工验收一体化管控，在后期运维阶段与物联网（IoT）深度连接，通过全面感知、深度认知、智能交互等技术，实现对建筑物和城市基础设施的智慧化运维管理，保障建筑物和城市基础设施全生命周期健康运行和有效使用。

1.3 提升城市治理的数字化水平

通过聚合城市规划空间、现状空间、房屋建筑、城市基础设施、资源环境、物联感知数据等，是对城市物理空间数字化表达的数字孪生城市。充分利用CIM 平台已汇聚城市管理相关部门数据资源，同时通过数字孪生CIM 平台的物联网（IoT）等数据，加强城市管理的全面感知、统筹协调、调度指挥、快速响应、监督考核、公众服务和科学决策等能力建设。同时城市治理过程中形成的信息或模型等数据又融入CIM 平台，进一步提升了对城市交通管理、防洪排涝、城市安防、城市基础设施监测、地下管线检修、垃圾清运、燃气安全等方面的监测和调度管理水平。实现面向城市不同管理领域、管理模式和管理手段的信息化能力的全面升级，利用数字技术通过对城市信息的采集、存储、计算和程序，实现监控城市运行状态，预测城市发展动向，维护城市稳定运行。通过构建城市基础设施数字化资源库，城市设施与业务建模，城市时空信息分析与挖掘能力，在统一的框架下实现城市信息共享互通，支撑城市跨部门、跨层级、跨区域的管理能力，为城市现代化治理提供城市空间的全面表达能力，城市信息挖掘的空间分析计算能力，提升城市治理的数字化水平，推动城市运行管理“一网统管”。

建立基于CIM 平台的市政基础设施智能化管理，对城市运行和居民生活用水、用电、用气、用热等市政基础设施运行建立监测模型，实时监测其运行状态、模拟仿真和大数据分析，实现对城市地下管网漏损、城市安防、防洪排涝、城市桥梁运行、燃气安全、城市重要部件等及时监测预警和应急处置，促进资源能源节能降耗，保障城市基础设施安全运行。依托CIM 平台整合城市运行管理、城市基础设施运行管理、在建工程项目管理、房屋建筑使用安全等数据和模型，加强对城市安全智能化管理，为城市运行安全高效、城市管理整洁有序，让人民群众在城市生活得更安全、更舒心、更美好。

1.4 支撑城市产业发展应用

推广CIM 平台应用，对智慧交通、智慧社区、智能建造等产业发展应用起着带动和支撑作用。基于CIM 平台的智能汽车产业可以大幅提升车路协同水平，提升智能驾驶场景下人工智能算法的机器学习效率。深化新一代信息技术在社区建设管理中的应用，实现对社区公共设施数字化管理和监测预警，保障社区居民人身财产安全。推进基于CIM 平台的BIM 技术全产业链的智慧建造管理，推动绿色建造发展与企业项目管理的高效精细化发展，推动智能建造与建筑工业化协同发展。

依托CIM 平台，建设基于智能网联汽车与智慧道路于一体的车路协同平台，以智能网联汽车应用和改善城市出行为切入点，加快推进城市道路基础设施智能化建设和升级改造，建设城市道路、建筑、公共设施融合感知体系，推动智慧城市与智能网联汽车协同发展，提升车路协同水平。基于CIM 平台开展智慧交通建设，实时获取CIM 平台中交通流量数据，结合三维道路模型信息参数、道路交通规划成果、历史交通流量数据等信息，运用交通流量预测模型等模型，形成相应的交通治理方案，辅助城市交通管理，提升城市交通运行质量。深化新一代信息技术在社区建设管理和物业服务中的应用，对接CIM 平台和城市运行管理平台，链接各类电商平台。实现社区公共设施智能化改造和管理，对设施设备故障、消防隐患、高空抛物等进行监测和应急处置。积极探索“物业服务+养老服务”新模式，破解高龄、空巢、独居、失能老年人生活照料和护理难题。《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》提出“以大力发展建筑工业化为载体，以数字化、智能化升级为动力，创新突破相关核心技术，加大智能建造在工程建设各环节应用，形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系”。打造建筑产业互联网，推行一体化集成设计，推动部品部件智能化生产与升级改造，在装配式建筑工厂打造“机器换人”应用场景。大力推广人机交互、智能物流、建筑机器人、增材制造等技术和智能装备集成与创新应用，提升施工质量和效率，降低安全风险。

2.思考与建议

CIM 平台建设应健全体制机制、强化顶层设计、要素保障和边建边用的原则推进，形成国家、省、市三级协同实施的CIM 平台建设格局。

2.1 创新体制机制，建立CIM 建设领导体系

要适应城市建设管理的新形势、新任务和新要求，紧紧抓住新一代信息技术创新应用的重要机遇，创新管理手段、模式和理念，建立与之适应的体制机制，提高城市规划建设管理和支撑产业发展的信息化和智能化水平。城市人民政府应建立推进CIM 平台建设相适应的组织领导机制、规划引领机制、项目统筹机制，建立协调推进机制、管理运营机制、政策保障机制，建立由城市人民政府“一把手”负责制的CIM 平台建设领导体系。

2.2 加强顶层设计，有序推进CIM 平台建设

推进CIM 平台建设，由住房和城乡建设部、工业和信息化部、中央网信办等部门牵头加强顶层设计，强化资源整合，制定完善CIM 平台建设框架标准体系、建设目标、建设技术指南和考核评价指南，明确CIM 平台体系建设资金来源，强化监督指导作用。省级层面进一步梳理框架建设，明确建设主体、建设模式、建设内容和时限安排，指导城市有序推进CIM 平台建设。通过顶层设计，推动打破各部门专网数据壁垒，推动信息资源共建共享共用，自上而下解决各级各部门网络联通难、数据资源共享难、多头重复建设等问题。城市人民政府应统筹本城市CIM 平台的总体规划，应充调研和分析县（市、区）的建设需求，按照“一城一策”的原则建设适应城市发展的CIM 平台，探索县（市、区）依托市级CIM 平台拓展开发功能，保障数据和应用共享共用。

2.3 政府投入引导，多渠道拓宽投融资模式

CIM 平台是连接和管理物理城市规划空间、现状空间、房屋建筑、城市基础设施、资源环境、物联感知的城市新型信息基础设施，CIM 平台体系建设本身是一项投入资源大、涉及面广、建设周期长的系统工程，且CIM 平台具有服务的公共性和社会性、需求的周期性和供给的连续性，因此CIM 具有城市基础设施的特性。目前，各地政府大多将CIM 平台建设经费来源只列入信息化建设经费，资金来源渠道太单一，不足以推进CIM 平台建设，应将CIM 建设经费同时纳入基础测绘经费或城市维护费等地方财政年度预算。创新CIM 平台建设投融资机制，建立以政府投入为引导、企业和社会资本投入为主体的多元化投资与建设模式。

2.4 强化协同实施，推进CIM 数据资源共享

构建国家、省、市三级协同实施机制，加强政策机制、技术标准规范、建设内容、实施方案等融合贯通，协同推进CIM 建设工作，实现CIM 平台建设“全国一盘棋”，原始数据“只采集一次”，从源头上避免系统重复建设、数据多次采集等问题。国家层面加快总体设计、标准体系、实施方案、集约建设、信息共享、监督指导等相关内容建设，为指导地方CIM 平台建设提供参考，同时将部级层面汇聚的数据向下开放。省级层面要发挥牵头作用，加强沟通协调，细化建设方案、制定实施计划和验收指南，指导城市推进CIM 平台建设，推进省级CIM 平台建设，负责省本级自建系统数据的汇聚和向下开放。城市人民政府牵头推进CIM 平台建设，各部门协同配合，保障项目建设资金，城市人民政府应统筹本城市CIM 平台的总体技术规划，应充分考虑县市区的建设要求，县市区可在市级平台拓展开发功能，保障数据共享共用。

2.5 坚持边建边用，螺旋式推进CIM平台建设

采用边建设、边应用、边完善的螺旋式推进建设和应用模式，以具体场景应用支撑城市规划建设管理，完善CIM 平台功能建设。CIM 平台体系建设本身是一项投入资源大、涉及面广、建设周期长的系统工程，绝非一朝一夕之功，同时也需要不断优化升级。采用边建设、边应用、边完善的螺旋式建设模式，可以确保CIM 平台的建设平稳推进，保障CIM 平台建设成果能用、好用、管用。厘清城市建设运行管理的实际需求，积极挖掘CIM+应用场景，以城市建设管理中难点、堵点为应用需求，不断完善平台功能，再通过实际场景应用反哺CIM 平台体系建设，使整个CIM 平台体系建设不断优化升级和完善，助推城市管理智慧化、服务精细化，提高城市治理现代化水平。同时，CIM 平台建设与网络信息安全要同步规划、同步建设、同步使用和同步验收，加强网安全监测预警，加强供应链安全建设，提倡在CIM 平台的建设过程中坚持自主可控原则，推进安全可控技术和产品应用。

2.6 加强队伍建设，培养CIM 复合型人才

CIM 平台体系建设涉及跨学科、跨领域专业知识，要强化对各级领导干部、平台管理人员、从业人员的信息化知识和技能培训工作，提升政府机关工作人员利用互联网技术和信息化手段的意识和能力，推动信息化与业务的融合。针对CIM 平台建设、管理和运维，组建专家咨询团队，跟踪指导CIM 平台建设管理。鼓励相关企业和专业机构加强CIM 技术人才培训，支持高等院校和职业学校加强CIM 相关领域的学科建设。制定适应CIM 平台建设发展要求的人才战略和措施，建立人才培养、引进、流动和使用机制，各方面增强对信息化人才的吸引力和凝聚力。

3.结语

CIM 平台是连接和管理物理城市规划空间、现状空间、房屋建筑、城市基础设施、资源环境、物联感知的城市新型信息基础设施，整合汇聚城市规划空间、现状空间、物理实体等城市空间数据模型和物联感知数据，为建设能感知、有温度、会思考的新型智慧城市提供基础支撑。同时，CIM平台集成海量城市空间数据，在城市规划、城市建设、城市治理、生态保护、业务协同、管理协同、产业发展等方面形成了广泛的创新应用场景，CIM 平台的推进建设让城市场景再现、城市未来预演成为可能。