我國智慧城市建設正全面鋪開，但實踐中“煙囪林立”、“數據孤島”、“重複建設”等現象屢見不鮮。近年來，BIM（建築信息模型）、物聯網、移動通信等技術快速發展，也讓CIM（城市信息模型）越來越多地出現在人們的視野中。CIM這一集合了三維地理信息系統、建築信息模型和物聯網等多種先進技術的城市管理手段，為智慧城市發展注入了新鮮血液。越來越多的城市開始嘗試以CIM為智慧城市的數據中心和管理平臺，探索新的建設方向——數字孿生城市。
中國城市規劃設計研究院未來城市實驗室執行副主任楊滔認為，CIM建設既是智慧城市跨行業融合的基石和底板，也是推動城市高質量發展的重要抓手，更是帶動我國21世紀產業升級的重要引擎。CIM建設將會擴展出“數字空間領地”，探索基於信息融合創新的新產業培育發展路徑，為我國產業融合以及新型城鎮化建設提供切實可行的方案。
Q：CIM建設對於傳統智慧城市有哪些突破？
A：傳統智慧城市建設強調以通信為主的智能基礎設施建設和應用場景，如智慧教育、智慧醫療、智慧交通、智慧水務、智慧政務等。在這些建設之中，信息化更多強調城市神經系統、城市大腦、城市中樞系統等，本質是試圖將神經植入城市，使城市行為更敏捷、更智能。CIM建設更強調城市本身的全息數字化，時間和空間是極其重要的維度，也是城市運轉的本質之一。所有城市要素與其關聯，重新勾畫基於時空單元的箭頭，形成城市過去、現在、未來的全息場景。這套數字孿生的城市空間操作系統就是數字新基建，具有感知層、數據層、計算層、網絡層以及應用層，核心是時空單元構成的虛擬城市及人機互動的界面。
數字孿生的CIM不僅是實體城市的複製和映射，更是基於真實城市數據不斷進化的智慧。它的能量將隨著數字技術的演進日益強化，最終成為一個承載人類物質世界、社會活動和集體心智的無限場域。傳統智慧城市空間的物理性將被無限延伸，城市將逐漸成為現實空間和虛擬空間逐漸交融的混合空間。在數字孿生的CIM中，城市之間、人類之間、萬物之間的時空阻隔將逐漸被實時數據交換所打破，一個時時刻刻萬物感知、萬物互聯、萬物智能的新世界將成為可能。
數字孿生的CIM還將突破人類感知的極限，開展一場重塑人類感知能力的實驗，勾勒出城市中無數隱匿的維度和場景，發展出超越人體本身感知維度的超感知能力。CIM與人合二為一，構成通感城市，將使真實的物質城市發生多維摺疊，構成無限擴展的空間和流變，數字化的城市和人類會蛻變出新的感知通聯，人類在時空穿梭中永續迭代、通感萬物。
因此，CIM首先是傳統智慧城市空間定位的數字座標；其次是城市建設領域信息化集成應用的數字操作系統；最終是城市智慧化建設運營交易的數字中樞。
Q：目前國內CIM建設現狀如何？存在哪些問題？
A:國內現階段CIM建設情況還處於探索階段，重點圍繞BIM集合展開。同時，CIM平臺還承載著非BIM的幾何模型、文本圖片等不同類型的數據。基於這些數據的整合或單專業領域的貫通，CIM建設力圖服務城市規劃管理、城市建設運營、物業管理服務、大型園區施工管理等工作。住房和城鄉建設部也啟動了CIM建設試點，圍繞“放管服”進行了有益探索，縮短了建設審批時間，實現了“只跑一次”的目標。
CIM建設目前還存在很多問題。首先，CIM概念並未形成共識，國內外在學術上有不同觀點；其次，不同類型的BIM彼此不通，實現不同類型的BIM集合存在技術難度，數據量過於龐大，圖形引擎效率不夠理想；再其次，數據標準難以統一，不同機構、行業、部門、城市等都有不同的規劃建設運營標準；最後，安全性問題尚未解決，CIM匯聚了海量信息，使城市地上地下基本透明。
從務實角度而言，CIM建設亟待解決三方面核心技術：一是空間定位、分割及編碼體系，確保城市任何部件或事件都能在四維時空中得到識別；二是圖像快速存儲、顯示、計算等，尤其是在移動網頁端實現，與圖像引擎效率密切相關；三是跨行業、跨機構、跨部門的標準體系，包括專業、數據、安全等。
Q：國內目前最典型的CIM建設案例是哪裡？
A：CIM本質是服務城市全生命週期，不斷地全要素迭代、全開放賦能各行各業，最終形成超越真實城市的數字超級系統，與真實城市共同演進。河北雄安新區CIM（以下簡稱“雄安CIM”）建設實踐從2017年7月開始，核心是堅持數字城市與現實城市同步規劃、同步建設，適度超前佈局智能基礎設施，推動全域智能化應用服務實時可控，建立健全大數據資產管理體系，打造具有深度學習能力、全球領先的數字城市。同時，建立城市智能治理體系，完善智能城市運營體制機制，打造全覆蓋的數字化標識體系，構建匯聚城市數據和統籌管理運營的智能城市信息管理中樞。
雄安CIM平臺強調全週期，以時間為核心的集成創新。遵循城市空間生長週期的客觀規律，以數字技術賦能增效空間管理，監測與展示雄安空間成長建設全過程。根據現實城市成長的“現狀評估—總體規劃—控詳規劃—方案設計—施工監管—竣工驗收”六個階段，實現城市全生命週期信息化和城市審批管理全流程數字化，推動數字城市數據匯聚，記錄雄安的過去、現在與未來。以空間為座標的方法創新，彙集地上地下空間數據和動態信息，建立空間編碼體系，促進數字城市全時空要素管理。以空間為城市數據交換、共享和融合的基本ID（身份信息），構建統一空間編碼作為空間惟一身份證，以映射城市每一立方米數字空間和實體空間的對應關係，覆蓋“城市—組團—社區—鄰里—街坊—街塊—地塊—建築—構件”不同空間粒度，以“位置—單元—屬性”將不同層次、不同維度、不同粒度的數據進行融合後協調處理，從時空維度對城市進行全方位、全生命週期的數字化描述，支撐城市精細化管理需求，通過人工智能技術，讓數據發揮價值，讓城市更加智慧。
雄安CIM平臺強調全要素，以算法為動力的應用創新。協同規劃、市政、建築、道橋、園林、地質等多領域，全面梳理行業知識圖譜、技術應用、發展趨勢等內容，以數字化技術為橋樑，整合地質勘測、自然地理、市政交通、城市規劃、建築設計、施工建造、運營管理等類型數據和信息，理順從現狀走向未來城市的全產業鏈條，建構全局敏捷聯動和反饋的新機制，創新一體化迭代管理和產業體系。
雄安CIM平臺強調全透明，以聯動為原則的治理創新。建立多規合一、多測合一、多管合一體系，最大限度地實現城市建設信息共享共有，促進城市建設項目穩步推進，重點解決多方審查、項目審批、城市建設監管等問題，推進多部門管理流程與制度統一，線上支持多部門聯審、多專家論證，不斷完善各部門多管合一機制，加強部門協調與溝通，更好地服務於城市整體發展需求。
雄安CIM平臺強調全開放，以共享為理念的原始創新。以共享為哲學基礎，以數據開放、規劃開放、產業開放為目標，以安全為底線，搭建原始創新能力。以XDB（雄安數據交付標準）開放數據格式實現“大場景三維地理信息系統（3DGIS）數據+小場景BIM數據+微觀物聯網（IoT）數據”等有機融合，確保各專業交付成果的名稱標記、數據標記、計量單位、座標體系四統一，實現多軟件共享格式、多領域公開應用，全面提升平臺的靈活度、適用性和安全性。
Q：CIM建設前景如何？未來發展應注意什麼？
A:CIM建設是國內外發展大趨勢,不管是BIM+GIS還是基於廣義數據庫的BIM+GIS+IoT等，都是行業探索的技術路徑，本質都是為解決區域、城市、片區、社區、建築、部件、事件、人等在空間中的定位、數據融合及其計算。在BIM領域，我國目前與國外差距仍然很大，關鍵性技術並未解決，應用人才隊伍尚未成熟。因此，需要建議從人才教育、硬軟件創新、產業培育、規範標準制定等發展趨勢，結合5G（第五代移動通信技術）和物聯網變革，進行中長期佈局，而不僅是解決短期問題。
CIM建設要實現關鍵性突破，首先要通過政策槓桿，改變長期以來建設行業信息化和工業化程度不高的局面。在設計、施工、運營這個閉環中，數字化技術將推動行業透明化與標準化，而對於提升過程中設計質量、施工質量、運營質量等收費政策，均需要進一步研究。BIM是CIM的基石，缺少BIM的法律地位，CIM無法真正建立。BIM的本質不在於數據化，而在於從設計創作端就能對後續深化設計、圖紙製作、施工運營等進行頂層設計、高品質管理及風險管控，真正實現全過程管理。
其次，以各部委公信力為基礎，推動在大建設領域中跨行業跨部門數據融合。數據庫建立與共享的管理政策與標準規範是核心。數據在中樞匯聚或採用分佈式技術進行端的融合，被更多部門、機構和企業採用，才能實現數據庫的真正價值。根據安全要求和市場經濟規律，出臺相關政策和標準，規範數據交流、獲取、交易制度，這些是各部委的重要抓手。
最後，圍繞CIM市場化運營，推動全行業升級轉型，組織企業、教育和科研機構等，展開特定產業鏈條重塑改革，建立相關場景試點，包括綠色建材、裝配式建造、老舊小區改造、可支付住宅、城市管理、社區共同締造、智慧交通等細分領域在CIM平臺上的應用。
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