全国CIM试点城市现状与智慧城市建设思考_咨询电话:400-921-8880-鲁班软件

2018年11月，北京城市副中心、雄安新区、南京市、厦门市、广州市正式承接住建部“运用建筑信息模型（BIM）系统进行工程建设项目审查审批和城市信息模型(CIM)平台建设”试点工作，成为首批5个试点城市和地区。

2020年，住建部联合相关部门印发了《关于加快推进新型基础设施建设的指导意见》，把BIM技术应用和全面推进城市信息模型（CIM）平台建设，放在了“新城建”建设的突出位置。与此同时，《国家信息化发展战略纲要》和《“十三五”国家信息化规划》中也都提出了“加快建设数字中国”的要求。

为了助力“加快建设数字中国”的目标，鲁班研究院针对国内CIM试点城市建设现状进行了分析梳理。试点主要要求提出运用BIM系统实现工程建设项目电子化审批审查、探索建设CIM平台、统一技术标准、为“中国智能建造2035”提供需求支撑。在此基础上，鲁班研究院就基于数字孪生的CIM平台与智慧城市的建设方向展开深度思考与讨论。

1、CIM试点城市建设情况

北京城市副中心

1) “城市副中心”统计大数据综合应用系统项目一期

建设内容

通州区“城市副中心”统计大数据综合应用系统和软件测评服务，主要包括图示几个板块。

北京市通州区“城市副中心”

2)通州区地下管线数字化管理系统三维平台项目、2020年度地下管线及城市数字化管理系统运行项目

建设内容

2020年9月，启动北京城市副中心三维地图服务系统和通州区智慧城市管理指挥平台建设项目，构建了全系统、全数据、地上地下的三维可视化和一张图展示，并能够将三维地图和各业务系统数据进行实时共享交互。目前三维平台已经完成16个子模块的可视化建设，其中综合概览、交通信号、交通违法、公共自行车等11个模块已经完成数据接入，实现三维城市模型中可视化监管。

发展现状

通州区城市管理指挥平台（城市大脑）搭建了数据接入、一级数仓和二级数仓基础平台。目前平台融合了信号、违法、供热等60种类型的数据。

目前，高精度的空中城市数据采集可以提供厘米级别的分辨率和逼真的建筑表面纹理。构建了全空间、三维立体、高精度的城市数字化模型。

智能交通信号控制系统实现全区906平方公里内除在建道路外，所有路口信号灯的联网控制，城市副中心155平方公里范围内的信号灯全部实现了智能化控制。根据中国人民公安大学提供的测评报告显示，“智慧交通”系统运行后，城市副中心平均车速提高15.6%，城市主干道通行时间缩短32.5%。

雄安新区

1) 雄安新区规划建设BIM管理平台（一期）项目

建设内容

雄安新区规划建设BIM管理平台（一期）覆盖六大环节的展示、查询、交互、审批、决策等服务，整个BIM管理平台遵循统一数据管理标准体系，协同相关单位共同研究编制覆盖规划、建筑、市政和地质等四个专业的《数字雄安规划建设管理数据标准》。

雄安新区BIM管理平台覆盖面

2)雄安新区数字孪生城市的数字底座——块数据平台

建设内容

实现政务数据的融合；作为所有新区的信息化平台的数据层，横切进所有的管理系统，保证在数据融合的基础上，支撑所有政府的应用在“块数据平台”上生长、发展；确定统一的数据标准和数据资源目录，来保证数据的资产化以及数据的可流动、可交换、可共享；提供网络、计算和存储服务。

发展现状

雄安新区已经搭建起以“一中心四平台”为核心的智能城市基础框架。通过规划建设BIM审批系统，可以看到雄安新区各类工程项目，随着规划、设计、施工到建成在平台上全过程的孪生共长。在雄安数字“孪生城市”上，看到“地下”城市版本，各类综合管廊、智能控制装置部署其中。在数字城市标准方面，已制定出台了15项标准。2020年10月，雄安“城市大脑”—雄安城市计算（超算云）中心开工建设，预计2022年完工并投入使用。

雄安新区智能城市“一中心四平台”基础框架

南京市

南京市运用建筑信息模型系统（BIM）进行工程建设项目审查审批和城市信息模型平台（CIM）建设试点项目—BIM系统（V1.0）、CIM平台（V1.0）

建设内容

南京市CIM基础平台主要是包括两大部分，一个是BIM报建，一个是CIM平台。横向上，通过CIM信息平台联通各个部委办局提供空间信息服务。纵向上，在CIM平台的技术上面实行项目的各个阶段的智能化审查审批，把CIM平台逐步打造成为能够提供空间协同一体数据支撑的底板，形成各类数据和功能服务汇聚与供给的新中枢，构建CIM+智慧城市应用新生态。

南京市CIM平台和BIM系统技术路线

BIM系统部分：BIM规划报建相关数据标准研究制定；基于BIM技术的工程建设项目规划报建辅助设计软件；基于BIM技术的工程建设项目规划报建智能审查审批系统；系统集成与衔接；BIM数据翻模、数据优化治理和集成；BIM应用环境搭建；培训、推广、技术支持等工作。

CIM部分包括：CIM标准规范和数据库、南京市CIM平台、相关系统改造和集成对接、GIS基础平台软件（易智瑞）。

建设成果

BIM系统于2021年10月平台通过验收。实现规划报建“全业务覆盖”的目标。

南京市CIM平台具体功能

南京CIM基础平台数据形成了覆盖全市域6587平方公里的建筑白模、接入中心城区地下空间三维简模，完成了四个试点片区189平方公里精细模型的治理与接入，汇集了包括地下管线数据、涵盖房建、市政、轨道交通的BIM模型数据及地质、城市设计、控规盒子等三维数据，可展示十数种多元异构数据构成的共400余个图层，形成了覆盖地上、地表和地下，历史、现状和未来的空间底板。

特色亮点

（1）开展城市一级的BIM标准体系的探索和研究，联合建委共同开展了南京地方标准工程建设信息模型格式并建模，形成多部门合作多层次推进BIM标准研究的工作模式。

（2）提出基于Hash算法的原生模型与轻量化模型一致性验证。

（3）将BIM轻量化格式植入到CIM平台的高效解析方案。

（4）实现一套数据多种服务，可满足跨平台的使用。

（5）重点关注公共配套设施和停车配套设施的智能审查，实现各类指标的第三高度的智能化。

（6）建立了基于规则引擎的统一规则库和算法库。在项目的审批过程中可以灵活根据新的规则来进行审查审批。

厦门市

运用BIM系统进行工程建设项目报建并与“多规合一”管理平台衔接试点

建设内容

开展基于BIM系统的报建审查审批研究，标准研究，机制研究，提供实现的技术思路并利用案例进行关键技术验证。成果实现与多规合一平台衔接，实现BIM模型与CIM平台的数据整合。

厦门市BIM系统具体功能

建设成果

厦门“多规合一”CIM平台涵盖了多部门、多专业、多维度的数据，包括近400个空间二维数据图层、2万公里地下三维管线数据、集美区和鼓浪屿倾斜摄影数据、17个BIM模型数据。实现全市300多个部门数据共享共通，形成了一套层次清晰、有机融合的城市智慧数据库。依托BIM和CIM试点，首创XIM公开数据格式，支持规划、建筑、市政项目BIM数据交付成果公开转换，统一了BIM报建数据标准，并可将数据同步至CIM平台。推行BIM“自检+承诺制”模式，打造工程规划许可阶段告知承诺制模式再升级。

广州市

广州市城市信息模型（CIM）平台项目

建设内容

构建一个CIM基础数据库、一个CIM基础平台、建设一个智慧城市一体化运营中心、构建两个基于审批制度改革的辅助系统和开发基于CIM的统一业务办理平台五方面。

建设成果

2021年7月，由广州市建设科技中心、广州市住房城乡建设行业监测与研究中心、广州建设行业智慧化产业联盟联合主办的首届广州CIM论坛暨第四届广州房屋建筑工程施工三维（BIM）论坛召开。全国首个城市信息模型（CIM）基础平台—广州CIM平台正式发布，展示了“CIM+”6大应用体系。

南京市CIM平台具体功能

发展现状

2021年11月《广州市基于城市信息模型的智慧城建“十四五”规划（征求意见稿）》中提到目前广州市CIM发展现状：

（1）构建了广州市城市信息模型（CIM）基础平台，具有规划审查、建筑设计方案审查、施工图审查、竣工验收备案等功能；

（2）完成中心城区（含部分重点发展区域）约550平方公里现状城市三维信息模型建设工作；

（3）推行CIM平台施工图三维数字化审查；

（4）施行CIM平台基于三维数字化模型竣工验收备案；

（5）编制了《CIM基础平台建设标准》等11项CIM平台建设和应用标准等。

（6）已形成广州2000坐标基准下的数据库，涵盖基础地理规划编制、业务管理、调查评价、档案信息等8大信息。总数据量超过了2PB，包括有地形图、地下空间、全市白模、倾斜摄影三维模型、重点区域若干BIM模型。

2、CIM试点建设下的思考

1.源异构数据技术要求

CIM 涉及到城市海量数据的汇聚，首先需要考虑城市海量数据的存储和处理问题，以上海中心为例，其BIM模型数据量高达250GB，三维构件数达300万个，而这一数据量到城市级别则将呈几何级别增长，且CIM 包含的数据要素种类更丰富，动态迭代速度更快、频率高，增长速度极快。

其次，不同行业不同渠道的数据在格式和标准上有很大的不同。以BIM数据为例，尽管国际上有通用的IFC格式提供了不同软件数据转换的格式，但也会存在信息缺失的问题。

2.基于CIM的智慧城建应用尚处于起步阶段

已建成的CIM基础平台主要完成了广州中心城区现状城市三维信息建模工作，但仍停留在白模阶段，未达到BIM模型空间表达能力及数据丰富的水平。未真正反映城市现状的建筑物内外部一体化、地上地下一体化的信息模型。

目前CIM的智慧城建最大障碍之一是BIM正向设计比率偏低。在应用广度方面，CIM基础平台应用范围局限在政府职能部门，对“新城建指导意见”中所指出的“城市体检、城市安全、智能建造、智慧市政、智慧社区、城市综合管理服务、政务服务、公共卫生、智慧交通”等领域的应用尚未有效开展。

3.CIM产业链未成熟

在底层国产化芯片、BIM 国产化平台、底层 CAD 软件、海量数据的存储等方面具有一定的技术短板。整体市场上BIM 基础软件集成及垂直应用型较多，缺少数据中台平台类企业。CIM相关的行业企业主要集中于智慧建设、智慧交通领域，在智慧城市管理服务、安全、生态环境、医疗等领域，缺少相应的承载类企业。

4.人员认识度不够

推进过程中存在的机制障碍包括对于CIM 发展的计划、协调机制等的认识不足和执行力度不足；推进基于CIM的智慧应用缺乏资金预算，缺少人力、人才及技术支持，在一定程度上影响试点 CIM建设的推进进度和建设发展的路径。

3、基于数字孪生的CIM平台建设与智慧城市的距离

1、数字孪生与智慧城市

国家“数字中国、智慧社会”战略要求的核心目标是增强国家治理能力，其基本建设单元是数字城市、智慧城市。根据艾瑞咨询2019年发布的《中国智慧城市发展报告》中的统计，我国智慧城市数量已经超过500个，居世界之最。从智慧城市建设项目的地域范围来看，华东、华北、华中南地区的项目数量占全国总量的近70%。

智慧城市发展进程

我国的智慧城市建设在经历了起步探索和落地实践的爆发阶段之后，正逐步进入理性升级转型阶段。包括从政策发布逐渐偏向具体的建设实施方案以及评价体系的研究，相关标准更关注具体技术应用和数据要求，建设实践强调智慧应用以及市级、省级、国家级集成应用。总体来讲，现阶段的智慧城市的建设更加注重操作性和实效性，基于CIM的“城市大脑” 或城市管理平台等正在被越来越多地提及。

数字孪生理论应用在智慧城市建设中，衍生出“数字孪生城市”概念。2020年12月中国信息通信研究院发布的《数字孪生白皮书（2020年）》表示：“数字孪生”是一种发展新模式、一个转型的新路径、一股推动各行业深刻变革的新动力，而“数字孪生城市”不再只是一个创新理念和技术方案，而是新型智慧城市建设发展的必由之路和未来选择。

2、从城市信息模型（CIM）到新型智慧城市

在智慧城市的发展过程中不乏出现一些典型问题：模式规划不统一、信息流通性单一、智慧化程度不够等。在现有的一些智慧化城市建设过程中，很多智慧化项目只是作用于优化政府管理部门等方面，这种智慧化并不能深层次地去实现智慧城市的改革创新。智慧城市的发展需要结合“智慧化”理念和“数字孪生”技术，从城市的底层架构、运行方式、运转秩序等多个层面进行系统化和统一化的变革和创新。

数字孪生是在实体城市的基础上，在虚拟世界形成一套平行的数字化成果，是 CIM 建设的基础。而CIM是智慧城市建设的重要技术支撑，是智慧城市跨多行业融合的数字底板。

CIM 基础平台与其它系统关系

近几年，国内外学者针对CIM建设开展大量研究工作，从城市级CIM、园区级CIM两个层级探讨框架。当前，CIM 建设存在一定的“形象工程”“盲目建设”情况，建设内容大同小异，缺少针对性。很多城市的智慧建设包含多套城市数据系统，各系统却相对独立，由不同的城市管理部门负责，互不相通。这种重复建设并不能解决城市的智慧管理问题，也不能实现城市真正的智慧运行与智慧应用。

CIM作为城市基础数据支撑，最大优势在于一定程度上支持各系统之间的数据相同，形成跨行业、跨部门、跨系统的数据集，从而支持数据集成应用。但如何突破CIM的集成能力、多源异构能力、数据存储和处理能力，如何承载一个城市的海量数据且保持其精细度，是CIM开发者们需要重视的问题。作为城市管理者，在CIM建设过程中必须考虑其后续的应用问题，而不是盲目的进行建设，或是只考虑其可视化能力，而忽略了平台背后各子系统数据的互通与协同应用能力。

总结

建设CIM基础平台是智慧城市建设的必修课，但CIM基础平台与各领域的智慧平台和城市现有信息化资源并行不悖，基于CIM基础平台将实现数据的充分融合汇聚，赋能于智慧城市的城市治理和社会治理。在CIM领域，我国自2018年以来发展迅速，已经形成了理论探索、软件研发、标准编制、实际项目落地同步进行的局面。总结试点成果问题，共同加快数字中国建设。

参考文献：

[1]季珏,汪科,王梓豪,张宁.赋能智慧城市建设的城市信息模型(CIM)的内涵及关键技术探究[J].城市发展研究,2021,28(03):65-69.

[2]徐岩,邓扬,袁奂青.数字孪生技术赋能下的智慧城市建设[J].城乡建设,2022(03):54-56.

[3]刘琰. 智慧城市背景下城市信息模型(CIM)平台的建设发展策略研究[C]//.面向高质量发展的空间治理——2020中国城市规划年会论文集（05城市规划新技术应用）.,2021:11221129.DOI:10.26914/c.cnkihy.2021.033773

[4]《城市信息模型（CIM）基础平台技术导则》

*文章部分数据与内容来源于专业文献和网络，由鲁班研究院整理并梳理，转载请申请授权。

鲁班通行证账号

新闻中心

全国CIM试点城市现状与智慧城市建设思考

2022-04-01

相关新闻

鲁班软件股份有限公司