CIM智腦與CIM數(shù)字孿生體新基建白皮書

01CIM發(fā)展現(xiàn)狀02CIM規(guī)劃建設(shè)管理范式03CIM智腦04CIM數(shù)字李生體05AI城誅CIM影響預(yù)測與發(fā)展建議06清華大學(xué)北京信息科學(xué)與技術(shù)國家研究中心BeijingNationalResearchCenterforInforinationScienceand清華大學(xué)智慧城市大數(shù)據(jù)研究中心SmartCityResearchCenterTsinghuaUniversity中國智慧城市發(fā)展歷程與現(xiàn)狀清華大學(xué)北京信息科學(xué)與技術(shù)國家研究中心BeijingNationalResearchCenterforInformationScienceandTechnn"心清華大學(xué)智糠城市大數(shù)據(jù)研究中心SmartCityResearchCentert

TsinghuaUniversil\中國智慧城市發(fā)展演進歷程（2008~）智慧城市3.0新型智慧城市（2016年-202咋）智慧城市2.0試點城市（2012年-2016年）i智慧城市1.0信息城市：（2008年-2012年）智慧城市4.0數(shù)字享生城市（202咋）From:杜明芳博士，清華大學(xué)（引用請注明出處）心弓AI城帀皆庫中國智慧城市建設(shè)發(fā)展的四個階段，智慧城市1.0（2008年-2012年），萌芽期（初步探索期），信息城市。2008年IBM提出智慧地球概念，智慧城市進入萌芽期（或初步探索期），網(wǎng)絡(luò)化、信息化（無紙化）是這個階段智慧城市建設(shè)的首要任務(wù)，因此也稱可為"信息城市"階段。，智慧城市2.0（2012年-2016年），起步期（探索期）,試點城市。智慧城市2.0主要以城市信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、電子政務(wù)、信息惠民為主，形式上更多的是以碎片化方式推進，在頂層設(shè)計方面考慮的較少，可以看作是我國智慧城市建設(shè)發(fā)展的起步期（探索期）。2012年工信部發(fā)布了征求智慧城市評估指標體系意見的通知，2012年住建部正式發(fā)布了國家智慧城市試點工作通知和智慧城市試點指標體系，并先后公布上百個國家智慧城市試點城市。國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020）明確提岀推動新型智慧城市建設(shè)。2013年國家發(fā)改委等8部門聯(lián)合發(fā)布指導(dǎo)意見，明確提出到2020年我國將建成一批特色鮮明的智慧城市。智慧城市成為”十二五"時期我國城市發(fā)展的新主題。-----------------------------LC-A痂皤JFrom:杜明芳博士，清華大學(xué)（引用請注明出處），智慧城市3.0（2016年-2020年），建設(shè)發(fā)展期，腱智慧城市?！笆濉睍r期開始探討的新型智慧城市可以稱為智慧城市3.0。隨著"創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享"發(fā)展理念的全面貫復(fù)，城市被賦予了新的內(nèi)涵，對智慧城市建設(shè)提出了新的要求。國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦在全面調(diào)查和摸清全國智慧城市建設(shè)情況的基礎(chǔ)上，面對智意城市建設(shè)遇到的新挑成和新要求，提出了新型智慧城市的概念，并且牽細織國家發(fā)繼等26個部委聯(lián)合推動新型智慧城市建設(shè)。新型智慧城市是以為民服務(wù)全程全時、城市治理高效有序、疇開放共融共享、經(jīng)濟發(fā)展綠色開源、網(wǎng)絡(luò)空間安全清朗為主要目標，通過體系規(guī)劃、信息主導(dǎo)、改革創(chuàng)新，推進新T弋信息技術(shù)與城市現(xiàn)代化深度融合、迭代演進，實現(xiàn)國家與城市協(xié)調(diào)發(fā)展。，智慧城市4.0（2020年-）,迭代優(yōu)化期，數(shù)字孳生城市。更加強調(diào)產(chǎn)業(yè)，特別是關(guān)§性新興產(chǎn)業(yè)的重要性；更加強調(diào)城市自我戴上迭代優(yōu)化；更加強調(diào)Bk化和智能化在城市智慧化中的地位和作用，大力W究發(fā)展數(shù)字享生城市；做實做強以智慧城市為基礎(chǔ)險字經(jīng)濟，注重城市智慧化建設(shè)發(fā)展在經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級及可持續(xù)發(fā)展中的核心作用。新一代信息技術(shù)與實體經(jīng)濟的加速融合將在智慧城市4.0中找到堅實落腳點，以尊重社會組成單元（個人、企業(yè)、政府哋等）發(fā)展需求為特點的分布式、個性化、高技術(shù)含量型創(chuàng)新正成為驅(qū)動城市發(fā)展的原始驅(qū)動力，知識驅(qū)動型社會正在加速形成，隨著國務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》（國發(fā)（2017）35號）的推進與實施，現(xiàn)階段的智慧城市急需“智能+”來進一步提升，我國智慧城市的發(fā)展邁進’AI+智慧城市"、"人工智能城市"、“數(shù)字季生城市"階段，以就人工智能弓I領(lǐng)下的智慧城市與智能制造深度融合為目標,可以稱之為智慧城市4.0。城市智庫---------------------------From:世明芳傅士，清華大學(xué)（引用首注明出性）----------—------------1智懸城山發(fā)展過程中的“頑疾”智慧城市亟待解決的問題隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云端大數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用，中國城市人口紅利在更泛在的連接聚集和更深入的數(shù)字化更新效應(yīng)下，繼續(xù)煥發(fā)出全新的動能與勃勃的生機，與此同時，城市供給與城市需求之間的匹配失衡也在不斷加大，盡管過去幾年供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、互聯(lián)網(wǎng)+等策略起到一定調(diào)節(jié)作用，但目前廣泛存在的城市病仍表現(xiàn)得較為突出。住房壓力大、交通擁擠、環(huán)境污染、能源枯竭、產(chǎn)業(yè)低端、經(jīng)濟落后、信用體系不健全、辦事不便、文明程度欠佳、發(fā)展不平衡等城市病依然存在。智慧城市建設(shè)是涉及城市管理、社會治理、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人民生活、個人發(fā)展的孫性課題，是一個復(fù)雜巨系統(tǒng)。城市頑疾目前仍深刻存在并影響著生產(chǎn)生活的方方面面，從一定程度上制約了社會經(jīng)濟的發(fā)展。因此，智慧域市在發(fā)展理念、理論支撐、治理方法等方面尚需進一步深入研究和實踐。From:杜明芳博士，清華大學(xué)（引用請注明出處）頊jAl城帀智庫清華大學(xué)北京信息科學(xué)與技術(shù)國家研究中心BeijingNationalResearchCenterforInform&tionScienceand、清華大學(xué)智慧城市大數(shù)據(jù)研究中心SmartCityResearchCenter,TsinghuaUniversity02CIM發(fā)展現(xiàn)狀2ClNl發(fā)展現(xiàn)狀2020年召開的全國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)工作會議在部署年度重點工作任務(wù)時提出，要加快構(gòu)建部、省、市三級CIM(CityInformationModeling,CIM)平臺建設(shè)框架體系。CIM是貫徹落實黨中央、國務(wù)院關(guān)于建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國、智慧社會的戰(zhàn)略部署，指導(dǎo)各地開展城市信息模型基礎(chǔ)平臺建設(shè)的重要舉措。CIM定義：以建筑信息模型(BIM)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、物聯(lián)網(wǎng)(loT)等技術(shù)為基礎(chǔ)，整合城市地上地下、室內(nèi)室外'歷史現(xiàn)狀未來多維多尺度信息模型數(shù)據(jù)和城市感知數(shù)據(jù)，構(gòu)建起三維數(shù)字空間的城市信息有機綜合體。CIM基礎(chǔ)平臺總體架構(gòu)：包括三個層次和三大體系，包括設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層，以及標〉賊范體系、信息安全體系、運維保障體系。目前，CIM在廣州、南京等試點城市已經(jīng)取得了較好應(yīng)用成效，全國各地在新一輪的智慧城市建設(shè)中紛紛采用CIM模式進行招標，按照CIM理念、規(guī)范提出建設(shè)需求。From:住建部，《城市信息模型(CIM)基礎(chǔ)平臺技術(shù)導(dǎo)則》----------------------------＜廠人順階犀2CIM發(fā)展現(xiàn)狀近年來，涉及到CIM的國家和地方政策密集出臺。代表性的政策文件：?《國務(wù)院辦公廳關(guān)于全面開展工程建設(shè)項目審批制度改革的實施意見》(國辦發(fā)(2019)11號)?《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于開展運用BIM系統(tǒng)進行工程建設(shè)項目審查審批和CIM平臺建設(shè)試點工作的函》(建城函〔2018〕222號)?《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于開展城市信息模型(CIM)平臺建設(shè)試點工作的函》?住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于印發(fā)《城市信息模型(CIM)基礎(chǔ)平臺技術(shù)導(dǎo)則》的通知(建辦科[2020]45號)?《工程建設(shè)項目業(yè)務(wù)協(xié)同平臺技術(shù)標準》(CJJ/T296-2019)?《雄安新區(qū)工程建設(shè)項目招標投標管理辦法(試行)》的通知?《南京市運用BIM系統(tǒng)進行工程建設(shè)項目審查審批和CIM平臺建設(shè)試點工作方案》?《廣州市城市信息模型(CIM)平臺建設(shè)試點工作方案》邁yAl城帀智庫2ClM發(fā)展現(xiàn)狀2ClM發(fā)展現(xiàn)狀北京南中軸CIM平臺項目三濟南新舊動能轉(zhuǎn)換先行數(shù)字城市平臺項目―項目二深圳國際生物谷壩光片區(qū)CIM數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用平臺《七個Stu宣1■礎(chǔ)支厚平白I城市時空信息計鼻機硬件支持中心犀it早-Ibcj3o苦a，■——??《<g|??》^?丨ftira!S??8S?■na￡K?■BISHitw?1?*.A十：?”；....T■；?4AC?B?4,：?...十十SMMBM*=?—W十呷竦<=??*)____________J______________噸麗TlH?MA四大體系政策法a標準??安全?理務(wù)清華大學(xué)北京信息科學(xué)與技術(shù)國家研究中心BeijingNationalResearchCenterforInformatioiiSdenceandT'(*<huologs清華大學(xué)智意城市大數(shù)據(jù)研究中心SmartCityResearchCenter,TsinghuaUniversity03ClM規(guī)劃建設(shè)管理范式3ClM規(guī)劃建設(shè)管理范式CIM戰(zhàn)略（三腆昵式）愿景目標圍繞看愿景目標、數(shù)據(jù)智能科學(xué)、城市應(yīng)用三個核心展開，三核心又呈現(xiàn)出相互關(guān)聯(lián)、相互支撐、相互賦能的閉環(huán)格局，共同構(gòu)建出CIM戰(zhàn)略的"三體循環(huán)范式"。城市應(yīng)用實證研兇場?奪動模型應(yīng)用體豪m(xù)?1*1求Kia専tt特臻片最發(fā)W做用生倉賂唆治理簇。提升II眼能力提H夾出HN分忻田家故略支揮CIM戰(zhàn)略"三體循環(huán)范式"From:杜明芳博士，清華大學(xué)AI城帀智庫3ClM規(guī)劃建設(shè)管理E數(shù)據(jù)智能科學(xué)（大故據(jù)、人工智能）城市應(yīng)用（推進策略：城市產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)城市化）（內(nèi)容板塊：城市管理、城市基礎(chǔ)設(shè)施改造提升、數(shù)字政府、智慧民生、數(shù)字產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟、一）From:杜明芳博士.清華K至（審用案扇出3ClM規(guī)劃建設(shè)管理觀在CIM戰(zhàn)略總體思路基礎(chǔ)上，提出以“愿景目標?數(shù)據(jù)智能科學(xué)?城市應(yīng)用"為三大核心，以“戰(zhàn)略分析-全局優(yōu)化?業(yè)務(wù)建模?技術(shù)實現(xiàn)?項目實施?評估反饋?修正進化"七大步驟為流程的“三核七步”規(guī)建管一體化推進范式，即CIM發(fā)展方法論。From:杜明芳博士.清華大學(xué)（引用請注明出處）戰(zhàn)略分析W*目標項目實施技術(shù)實現(xiàn)CIM“三核七步”規(guī)建管卡化推誑荒式3

ClM規(guī)劃建設(shè)管理范式采用系統(tǒng)思維和方法，綜合考慮治理理念、制度規(guī)范、一體化新老基建資源體系建設(shè)、CIM智腦、CIM數(shù)字享生體等領(lǐng)域要素，從全局優(yōu)化的視角對每一部分均進彳亍最優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計實施，制定定性與定量相結(jié)合的評價指標體系，以可計算的評價結(jié)果為考核依據(jù)，構(gòu)建井實施全局最優(yōu)的城市治理和管理體系。CIM智腦是全局優(yōu)化的核心，因此特別對數(shù)據(jù)中心進行優(yōu)化設(shè)計，將數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)生命周期規(guī)劃、元數(shù)據(jù)管理、主數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)全生命周期運營管理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、團隊建設(shè)、數(shù)據(jù)隱私保護等涉及到數(shù)據(jù)治理體系高質(zhì)量建設(shè)發(fā)展的要素統(tǒng)籌考慮,在構(gòu)建高質(zhì)量一體化城市大數(shù)據(jù)資源體系的同時，高質(zhì)量構(gòu)建城市大數(shù)據(jù)治理體系。全局最優(yōu)城市治理體系的實施將有效破鮮當前城市管理與治理中遇到的難題，助力城市的高起點建設(shè)與高質(zhì)量發(fā)展。From:杜明芳博士，清華大學(xué)（引用請注明出處）3ClM規(guī)劃建設(shè)管理觀CIM與新基建的關(guān)系(1)CIM是支撐實現(xiàn)信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施及創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施新基建的重要載體。(2)CIM與新基建具有相互支撐、交互賦能、有機融合的強關(guān)聯(lián)、強耦合關(guān)系。(3)CIM本身也是一種重要的新基建，是創(chuàng)新、綜合、引領(lǐng)型新基建。⑷CIM將在技術(shù)層、模式層及范式層多層級多維度助力新經(jīng)濟技術(shù)形態(tài)的加速凝聚與形成。CIM發(fā)展研判由于CIM自身涉及到多專業(yè)領(lǐng)域、多技術(shù)體系、多商業(yè)模式的交叉融合與落地應(yīng)用，其理論體系與實踐模式的構(gòu)建并日瞬豆期內(nèi)就可以完成，CIM的理論內(nèi)涵、核心技術(shù)、應(yīng)用方法、實施路徑、發(fā)展模式都有待進一步深入探索。ifiKF廉3ClM規(guī)劃建設(shè)管理范式CIM是大數(shù)據(jù)新基建的落地載體，也是構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)資源體系的基石。從新老基建統(tǒng)籌發(fā)展視角來看，以CIM平臺大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過部、省、市、縣（區(qū)）四級數(shù)據(jù)連接與共享實現(xiàn)全國一體化數(shù)據(jù)資源體系構(gòu)建是最為可行且最節(jié)約投資的一種模式。以《"十三五"規(guī)劃綱要》中規(guī)劃的19大城市群為核心和基礎(chǔ)，首先構(gòu)建基于單個城市群CIM平臺的區(qū)域CIM大數(shù)據(jù)中心，再構(gòu)建各地級市CIM大數(shù)據(jù)中心、各區(qū)縣CIM大數(shù)據(jù)中心。各級各類CIM大數(shù)據(jù)中心通過5G、F5G、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)融合連接后實現(xiàn)互相連通，最終形成全國一體化大數(shù)據(jù)資源體系。?”.19個■而”?超大城市群CIM大數(shù)據(jù)中心（一級，中國世界級城市群）e城市群cim大數(shù)據(jù)中心（二級，中國世界級城市群外的城市群）?城市CIM大數(shù)據(jù)中心（三級，中國各地級市）?區(qū)縣C1M大數(shù)據(jù)中心（四級，中國各區(qū)縣）基于城市群和城市CIM平臺的全國一體化大數(shù)據(jù)資源體系構(gòu)建方法From:杜明芳博士，清華大學(xué)（引用品辭智庫3CIM規(guī)劃建設(shè)管理范式CIM平臺是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺協(xié)同的載體，搭載CIM平臺，工ilk互聯(lián)網(wǎng)平臺可實現(xiàn)更大范圍的協(xié)同作業(yè)與資源共享，從而加速城市產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化與智能化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)城市產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)城市化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是滿足產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展需求的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，也是新T弋信息技術(shù)與工iik領(lǐng)域深度融合形成的找略性新興產(chǎn)業(yè)，CIM與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度連接與融合發(fā)展是解決城市與產(chǎn)業(yè)同步發(fā)展的根本途徑eBE互聯(lián)網(wǎng)的核心要素是工藝、傳感、控制、數(shù)據(jù)、模型,在以上要素高度融合和智能化的基礎(chǔ)上提供生產(chǎn)與消費的全生命周期服務(wù)（杜明芳觀點）°通過工標識解析體系實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)和管理過程全要素、會癖程信息和知識的互聯(lián)互通與高效協(xié)同。通過給每—對象編碼，賦予對象在體系內(nèi)的唯一標識，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和cim平臺體系,實現(xiàn)跨地國跨行業(yè)、跨部門、跨企業(yè)的信息查詢、追溯、共享、管控?；诙?的全國”M5F罪From:杜明芳博士，清華大學(xué)（引用清注明出處）清華大學(xué)北京信息科學(xué)與技術(shù)國家研究中心BeijingNationalResearchCenterforInformationScienceandTrrhrioloj清華大學(xué)智慧城市大數(shù)據(jù)研究中心SmartCityResearchCenter,TsinghuaUniversity04CIM智腦CIM智腦定義：基于系統(tǒng)思維和方法，以數(shù)據(jù)為線索，以多模型為中心，以城市部件對象多目標關(guān)聯(lián)優(yōu)化綜合指標最優(yōu)為目標，融城市大數(shù)據(jù)資源體系、智能知識體系、反饋管控體系、動態(tài)迭代優(yōu)化體系于一體，在新基建時期海量實時大數(shù)據(jù)的驅(qū)動下逬行大規(guī)模網(wǎng)狀智能計算，采用多核異構(gòu)芯片、模塊化井行AI云、智能邊緣計算裝置等智能硬件進行算力提升，采用知識圖譜、數(shù)據(jù)挖掘、深度學(xué)習(xí)、系統(tǒng)仿真等先逬理論進行算法提升和模型改進，實現(xiàn)三維或更高維建筑信息模型（BIM）與建筑及城市自動化管控系統(tǒng)的有機疊加與模型層融合，具有算力、算法、算量綜合指標最優(yōu)特征。CIM智腦理論模型以城市部件對象多目標關(guān)聯(lián)優(yōu)化綜合指標最優(yōu)為目標f細芳恥清華大學(xué)（引用清注麗"城帀智庫4CIM智腦CIM智腦定位、特征.功能,作用?定位：是全面支撐城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化戰(zhàn)略愿景構(gòu)建與實現(xiàn)的載體。?七大特征：實時感知、高效傳輸、自主控制、自主學(xué)習(xí)、智能決策、自組織協(xié)同、自尋優(yōu)遊化。?六大核心功能：多粒度多維度認知、海量實時智能計算、數(shù)字章生管控、綜合科學(xué)指揮決策、新業(yè)態(tài)賦能、城市更新賦能。?本質(zhì)：由數(shù)據(jù)和算法組成的智能體在人類智慧空間、信息空間、物理空間三大空間之間閉環(huán)流動，人類智慧空間賦能城市信息物理系統(tǒng)(CityCyber-PhysicalSystems,CCPS)空間，實現(xiàn)城市擬人智能及經(jīng)過自學(xué)習(xí)后超越人類的高級智能，用"智能+”和"網(wǎng)絡(luò)+"相結(jié)合的手段優(yōu)化解決現(xiàn)代城市系統(tǒng)在深度互聯(lián)互通、資源高度共享、資源高效配置、技術(shù)自主可控、共建共享、開放協(xié)同治理、能耗環(huán)境改善、服務(wù)以人為本、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等方面的問題。?作用(提升城市八大能力)：通過CIM智腦的應(yīng)用，可提升城市管理與治理的八大能力：部件實時感知、信息高效傳輸、數(shù)據(jù)智能分析、知識智能處理、事件綜合研判、態(tài)勢預(yù)警預(yù)測、控制精準高效、決策科學(xué)合理。實現(xiàn)跨層級、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門和跨業(yè)務(wù)的復(fù)雜問題分析與決策，全面提升城市重大決策和精準管理的科學(xué)性與前瞻性。?推進方式：數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、季生化多措并舉并行推進。-----------------瞄嗥士4CIM智腦CIM智腦技術(shù)特點與模型體系?CIM智腦技術(shù)特點：以滿足城市發(fā)展需求為目標、以數(shù)據(jù)智能科學(xué)為基礎(chǔ)理論支撐、以多活數(shù)據(jù)智能中心為主節(jié)點、以泛在智能物聯(lián)網(wǎng)為傳輸神經(jīng)系統(tǒng)，依托大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等數(shù)字技術(shù)和系統(tǒng)，實現(xiàn)在城市決策駕駛艙統(tǒng)一管控下的分級分布式一體化智能管控體系。?CIM智腦模型體系：由以下面向城市應(yīng)用的七大模型體系組成一業(yè)務(wù)模型體系、數(shù)據(jù)模型體系、知識模型體系、技術(shù)模型體系、服務(wù)模型體系、績效模型體系、組織模型體系。<<AI城帀智犀F(xiàn)rom:杜明奔博士4CIM智腦ClM智腦結(jié)構(gòu)（組成）CIM智腦=數(shù)字技術(shù)體系+城市應(yīng)用模型體系From:杜明芳博士，清華大學(xué)（引用清注明出處）弋基礎(chǔ)設(shè)施冠循環(huán)體丄DigitalTwitg數(shù)字李生城市物聯(lián)網(wǎng)平臺域區(qū)塊鏈平臺域4CIM智腦CIM智腦與CIM數(shù)字享生體模型城市經(jīng)濟基礎(chǔ)設(shè)施】、經(jīng)濟1CIM數(shù)字享生體-一一.......廣.必■嘩拜襯智庫CIM留腦與CIM數(shù)字攣生體模型

From:杜明芳博士BIM+GIS—張圖域（多規(guī)合一：城市規(guī)劃、國土空間規(guī)劃、建筑設(shè)計、能源規(guī)劃、交通規(guī)劃、水資源規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃-未來CIM數(shù)據(jù)智能化業(yè)務(wù)模型化流程14動化管理智慈化城市信息模型（CIM）廣泛融合了信息基礎(chǔ)設(shè)施新基建，具有協(xié)同性強、智能性高、模擬性好、要素表達精畑等特點，在推動城市治理智慧化和城市管理自動化，進而實現(xiàn)城市高質(zhì)量發(fā)展方面將發(fā)揮越來越重要的作用。盡管CIM高度融合了BIM、GIS、loT、Al等多種信息技術(shù)，但未來的C1M將在“BIM+GIS-張圖”的基礎(chǔ)上更加傾向于朝著數(shù)據(jù)智能化、業(yè)務(wù)模型化、流程自動化、管理智慧化方向發(fā)展演進，并基于以上新方向的交叉融合構(gòu)建形成CIM智腦及CIM智腦統(tǒng)一管控和指揮下的CIM數(shù)字享生體。CIM智腦和CIM數(shù)字攣生體將成為驅(qū)動中國城市經(jīng)濟乃至中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的革命性力量，為中國新經(jīng)濟雙閉環(huán)格局的形成奠定基礎(chǔ)。r1(：IM+jAr113IM+1LJ1大數(shù)據(jù)平臺域（算量）人匸智能平臺域（算力、算法）消費址聯(lián)網(wǎng)平臺域工業(yè)4聯(lián)網(wǎng)平臺域4CIM智腦CIM智腦應(yīng)用智顚造智M房產(chǎn)習(xí)賊政務(wù)MMVAM城市值息橫型(CIM)基礎(chǔ)平臺HIM竣工驗收備案系統(tǒng)BIM施工圖審直系統(tǒng)B1M規(guī)劃報宜系統(tǒng)大數(shù)據(jù)管理局規(guī)劃和自然■,局W(CIM)住房保障和房產(chǎn)局城鄉(xiāng)■設(shè)委員■CIM智腦賦能住房和城鄉(xiāng)建設(shè)體系'、乙肉城帀智犀清華大學(xué)北京信息科學(xué)與技術(shù)國家研究中心BeijingNationalResearchCenterforInformationScienceandTe<huologv清華大學(xué)智意城市大數(shù)據(jù)研究中心SmartCityResearchCenter,TsinghuaUnivei>ity05CIM數(shù)字享生體5ClM數(shù)字享生體ClM數(shù)字章生體From:杜明芳博士女；Al城帀智庫5CIM數(shù)字孝生體智城山層級和畑成AlCITYCl.0*LevelandComponent蝕含5個屋嫌的tfl成部分：何際啲、鉀恩政R（政務(wù)與治樓）、智n社會（民生與晨務(wù)）、目懸遂濟（產(chǎn)、科懸市政（市政勺人居）、信HWffi（信息化和留徳化墓曲設(shè)施）.4中譚懸政府、智■社會、智思經(jīng)濟、I6W?城巾--體-的四大-ttttOWft;14際尊境fn頂息神徳kws域市?西翼■的西大，側(cè)支律構(gòu)件From:杜明芳博士嵌入式、模塊化、可插抜架構(gòu)基礎(chǔ)部分（通用理論、技術(shù)、應(yīng)用）+個性化定制部分（一城一策）系統(tǒng)的層級劃分為四級：第一級：城市級（1大腦+4板塊）第二級：領(lǐng)域級（20垂直領(lǐng)域）第三級：領(lǐng)域子系統(tǒng)級（20*Ni）第四級：單元級（20*Ni*Mi）上述括號中的數(shù)字為每一層級所含構(gòu)件數(shù)量的基準數(shù)（依據(jù)當前行業(yè)發(fā)展情況給出的計數(shù)，有可能上下浮動），Ni（i=l,2,…），Mi（i=l,2,…）為每一層級內(nèi)部構(gòu)件（第三級對應(yīng)著“子系統(tǒng)”，第四級對應(yīng)著“單元”）的數(shù)目’城市群系緯的甘懇可依據(jù)單個城市的數(shù)據(jù)進行疊加卜速描1以「卩’CIM復(fù)雜巨系統(tǒng)（CIM數(shù)字享生體）組織架構(gòu)總體設(shè)計思路：基于信息物理系統(tǒng)（CPS）理論與人工智能理論，融合城市領(lǐng)域知識與城市業(yè)務(wù)系統(tǒng)模型，設(shè)計自組織、可重構(gòu)、可信任的數(shù)字章生城市復(fù)雜巨系統(tǒng)組織架構(gòu)。CIM復(fù)雜巨系統(tǒng)（也普遍適用于智慧城市）的總體架構(gòu)、層級及組成部分如圖所示。*?域*-4體5ClM數(shù)字章生體CIM數(shù)字享生體參考框架模^（融合智慧城市與智能制造，人工智能統(tǒng)一賦能）參考框架模型中存在三個維度，即三條“線“，分別是：智慧城市維度（線）、人工智飴隹度，線）、產(chǎn)品和月贈維度/工業(yè)維度（線）.土

Al城帀智庫CIM復(fù)雜巨系統(tǒng)（CIM數(shù)字孝生體）組織架構(gòu)??個*=個<*帶M城市菓度From:杜明芳博士5ClM數(shù)字享生體From:CIM復(fù)雜巨系統(tǒng)（CIM數(shù)字拳生體）組織架構(gòu)督患城市堆度（殘）:M5：城市大?城$管間村CIM數(shù)字李生體參考框架模型城市維度解構(gòu)杜明芳博士公有M切AI城帀智庫諛計虹監(jiān)理1渤ttW城出云汁鼻城市區(qū)■務(wù)域市城市城中ttM*AUtWA1収務(wù)K4：ffMUtfi*云?故與人屠,曼與企北氏生與風務(wù)政務(wù)與治理|曾懸能源RS?U智S文旅■科懸政附行*神懸建笊安仝應(yīng)急IY慈姻唇空物流WXECW?NKnsffff|W8HK||ffXKri*U3:idftftW私有■子系統(tǒng)「系統(tǒng)fff!服務(wù)子系統(tǒng)子系統(tǒng)數(shù)希障Ali?-W子系統(tǒng)……Al.務(wù)142：蟻矯留馴傳感耳控制21現(xiàn)場忌撿執(zhí)行2S邊除汁鼻料能裝實件端m：晦■設(shè)?n飯交通水電《r（ue……5ClM數(shù)字享生體CIM復(fù)雜巨系統(tǒng)（CIM數(shù)宇拿生體）組織架構(gòu)AT智能維度包括4層：層1是基礎(chǔ)資源層，包括硬件（體現(xiàn)算力）、算法模型、數(shù)據(jù)三部分。算法模型部倒舌：專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)、聚類'仿生系統(tǒng)、群體智能、知識圖譜等人工智能硏究分支。層2是AI技術(shù)層，包括通用的單項AI技術(shù)（圖像、語音語義、文本）和混合AI技術(shù)（機器人、無人車、無人機等）.層3是人工智能的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，是人工智能+場景后衍生出的行業(yè)應(yīng)用。層1（基礎(chǔ)資源層）為層2（AI技術(shù)層）的構(gòu)建提供核心資源，產(chǎn)生各種相對通用的AI技術(shù)方向，供層3（AI行業(yè)應(yīng)用層）使用，層3的開發(fā)實現(xiàn)需建立在層1和層2基礎(chǔ)之上.在層1、層2基礎(chǔ)之上，融入行業(yè)場景，可實現(xiàn)層3的各種實際應(yīng)用。CIM數(shù)字享生體參考框架模^Al維度解構(gòu)及AI城帀智庫From:杜明芳博士人工耕能維度（殘）：?場景混M2:AI核心技術(shù)圖像商齒浴義文本敏項A1硬件/鼻刃算法供黑層1：

AI基礎(chǔ)玄捧翳■臭M3:Al行業(yè)應(yīng)用智恭市韻SI階機器人無人車無人機無人艇科惟客腰……5ClM數(shù)字李生體CIM復(fù)雜巨系統(tǒng)（CIM數(shù)字拳生體）組織架構(gòu)戶■&和厳務(wù)*度/工北雄度（蝶）:炫4：工廠外部連接WIW服務(wù)供戰(zhàn)鏈泊儕協(xié)作生態(tài)罔開發(fā)者XftSaaSM好工“平臺艮r(nóng)<tluanB研龍設(shè)計生產(chǎn)制jft??履務(wù)故障診斷能耗分析供克鮭分析…設(shè)箭管理資源管埋］運堆管ffi||故障恢U||ttNAAl??g?云基圈設(shè)施（存倘、敬嬢*、如算、???）U2：邊嫁計噸協(xié)議轉(zhuǎn)換故**式設(shè)級按邊常邊嫌球管理豊y計算診斷B1：生產(chǎn)塩產(chǎn)龍投制系統(tǒng)乍啊工廠企業(yè)ttll產(chǎn)品和服務(wù)/工業(yè)維度（線）"產(chǎn)品和服務(wù)/工業(yè)維度（線）”即智慧城市產(chǎn)品和服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈，指的是I艮務(wù)于城市建設(shè)、消費及應(yīng)用的各智能制造產(chǎn)業(yè)部門、生產(chǎn)要素、企業(yè)、消費者、使用者之間的鏈條式技術(shù)經(jīng)濟關(guān)聯(lián)形態(tài)。From:杜明芳博士cim數(shù)字享生體智造釦解構(gòu)城帀智庫5ClM數(shù)字享生體CIM數(shù)字享生體產(chǎn)業(yè)鏈模型行飽垂代績域應(yīng)用層（下游）核心技術(shù)層（中祈基礎(chǔ)支撐層（上粉華系統(tǒng)商業(yè)智能系統(tǒng)、智能家居、智能倉儲、科能安防、料能電陽…徳源〃朕網(wǎng)、智慰社區(qū)、科恩建筑、智忽物漁、AGV、無人機、由動容股汽車、虛擬助「、智能客朕、卻能咅箱、智能冰箱、智億床伯、智徳輪椅、智能決療機器人、?…........>...................f.....................f..............TPU、DSP.F?GA.ASIC,ft(SVM.am局關(guān)系客觀形成的鏈條式關(guān)聯(lián)關(guān)系形態(tài)。From:杜明芳博士遷1"\|城帀智庫13編（企*牌戶）GJ*(ftfflfl戶)CJg（個人用戶）領(lǐng)親統(tǒng)業(yè)業(yè)系行域大5ClM數(shù)字章生體CIM數(shù)字套生體智能產(chǎn)業(yè)體系模型From:杜明芳博士基于CIM數(shù)字享生體的智慧產(chǎn)業(yè)體系基本架構(gòu)。W，，A1城帀智庫5ClM數(shù)字章生體cIM智腦+CIM數(shù)字拿生體開放生態(tài)系統(tǒng)模型CIM數(shù)字享生體業(yè)態(tài)I*.服務(wù)鞄,金*、煙濟，文化，能源圮職牌，料慧塵筑、WlltPC.冒息建筑，曾總詞■,特色4、HU料愚構(gòu)漁'科慈交通，W暈保療，WJS養(yǎng)名，W盤金融、襯察信用、wmi活、its政耕、wa*務(wù)、公共咬金、waxr.杵息教療、……大敏鑼、云、務(wù)歡網(wǎng)、工亜心兩、工處物験駕、工畳大歐據(jù)、工業(yè)安全、WftMK汽車、消金"腰向、N能忤端、W您硬件、牧件、微電『、集成電路、?『通信、5G、K塊峻.......A1底層支押：器片，鼻整、數(shù)1??停感器，操作系統(tǒng)?…用分支技術(shù)：raft.謂音、機器學(xué)丹、Ai產(chǎn)品：agv.無人機.n動鶯膠汽年、dtmwT.-N系統(tǒng)：商W科俺系統(tǒng)、科施家居、料建憶筑、智簞物流、>安§A■祥怖卞?■■?■From:杜明芳博士'4，AI城帀智庫5ClM數(shù)字享生體CIM智腦+CIM數(shù)字孝生體開放生態(tài)系統(tǒng)模型幵發(fā)者（生態(tài)）應(yīng)用系娩（產(chǎn)業(yè)強）From:杜明芳博士智域城市主管部門（■、市、縣）鎖導(dǎo)政務(wù)工作人員、WjAl城帀智犀5ClM數(shù)字享生體模擬人類大腦機理，開發(fā)模擬人類認知世界經(jīng)驗和規(guī)律的城市應(yīng)用復(fù)雜系統(tǒng)。將人類認知世界的優(yōu)秀思想沉淀應(yīng)用到CIM智腦和CIM數(shù)字季生體中來，暢通"數(shù)據(jù)［言息?知識?智慧"的基本認知路線，打造”數(shù)據(jù)?知識?決策?服務(wù)?價值”一條主線貫穿城市全域的"城市應(yīng)用智慧鏈”，使娜轉(zhuǎn)換成知識，知識轉(zhuǎn)換成I艮務(wù)，服務(wù)轉(zhuǎn)換成價值。通過CIM智腦平臺和CIM數(shù)字享生體應(yīng)用體系建設(shè)，城市將搭建統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)共享和分析平臺，提升數(shù)據(jù)共享與確能力，對各類業(yè)務(wù)進行前瞻性預(yù)測及分析，萃取數(shù)據(jù)價值，打造數(shù)據(jù)服務(wù)與價值衍生體系，為城市系統(tǒng)各層次用戶提順一的決策、管理、服務(wù)等應(yīng)用支持。沛由以下三個關(guān)鍵點支撐實現(xiàn)CIM數(shù)字享生體。（以大數(shù)據(jù)為切入點的方法）（1）深度模擬人類思想及認知體系人類大腦機理及認知世界的原理迄今仍是腦科學(xué)、醫(yī)學(xué)、計算科學(xué)等領(lǐng)域的共同離題，探索腦認知計算的機理、方法、算法是當今全球科學(xué)界的熱點。人類大腦的很多能力諸如經(jīng)驗、聯(lián)想'記憶等可以采用數(shù)據(jù)模擬的方式在實際應(yīng)用系統(tǒng)中得到驗證，因此可充分吸收借鑒人類大腦的認知經(jīng)驗及人類認知世界的一般規(guī)律，深度挖掘智慧產(chǎn)生機理，在構(gòu)建“數(shù)據(jù)-信息-知識-智慧"基本認知路線基礎(chǔ)上，打造以"數(shù)據(jù)-知識-決策-服務(wù)-價值“一條主線（即：城市數(shù)據(jù)全生命周期）貫穿城市全域的"城市應(yīng)用智慧鏈"O"城市應(yīng)用智慧鏈"具有如下兩個特點：一是數(shù)據(jù)價值沿鏈增加。即數(shù)據(jù)在CIM智腦內(nèi)全生命周期流轉(zhuǎn)并不斷增加自身價值，價值的增長通過"應(yīng)用"來實現(xiàn)，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)只有充分流轉(zhuǎn)、使用才能產(chǎn)生價值的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的本質(zhì)。二是"城市應(yīng)用智慧鏈"具有"鏈接"功能，能夠無健鏈接數(shù)據(jù)上下游，從而催生以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)資源的城市新生態(tài)。這些特點也都符合人類大腦的智慧動態(tài)增長、多觸點神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多維度感知等本質(zhì)特征。，->心—,CIM數(shù)字享生體實現(xiàn)路徑5ClM數(shù)字李生體CIM數(shù)字攣生體實現(xiàn)路徑(2)多活數(shù)據(jù)智能中心支撐構(gòu)建CIM智腦建設(shè)多活數(shù)據(jù)智能中心支撐下的CIM智腦，多活數(shù)據(jù)智能中心通過新一代網(wǎng)培基礎(chǔ)設(shè)施泛在互聯(lián)，形成網(wǎng)狀數(shù)據(jù)智能引攣，全面支撐CIM智腦運行和生長。強化大數(shù)據(jù)中心的盤活及高效利用，增強數(shù)據(jù)資源的智能化應(yīng)用，努力推進構(gòu)建覆蓋全城市體系的多活數(shù)據(jù)智能中心。經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，目前城市已經(jīng)沉淀積累了豐富的多類型、多源數(shù)據(jù)資源，但總的來看對數(shù)據(jù)資源的智能挖掘分析及有效利用仍有較大上升空間，數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能系統(tǒng)模型的成功案例還比較少，今后應(yīng)加強數(shù)據(jù)智能的研究、研發(fā)及應(yīng)用，大力發(fā)展“數(shù)據(jù)-知識-決策-服務(wù)-價值"一條鏈的應(yīng)用體系，使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成知識，知識轉(zhuǎn)換成服務(wù)，服務(wù)轉(zhuǎn)換成價值。AI城帀智庫5ClM數(shù)字李生體CIM數(shù)字攣生體實現(xiàn)路徑(3)培育生成智慧應(yīng)用生態(tài)以打破應(yīng)用體系內(nèi)部數(shù)據(jù)孤島為切入點和抓手，從應(yīng)用需求層面突破。當前的大數(shù)據(jù)城市應(yīng)用系統(tǒng)仍普遍存在"條塊分割"現(xiàn)象，多種應(yīng)用系統(tǒng)并存但彼此之間缺乏有效聯(lián)通，構(gòu)建城市統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源體系和治理體系必須打破這種“應(yīng)用孤島".采用以示范帶全局的實施策略推進規(guī)劃落地。以點帶面分步驟的推逬城市應(yīng)用體系的落地實施。首先支持一批示范型城市應(yīng)用項目的研發(fā)與落地。瘁與大數(shù)據(jù)應(yīng)用密切相關(guān)的典型業(yè)務(wù)領(lǐng)域一主建局、交通局、國土局、教育局、發(fā)改局、政務(wù)服務(wù)大廳等部門對應(yīng)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，采取先行先試方式率先打造一批應(yīng)用示范工程，以點帶面推進城市全域應(yīng)用生態(tài)的蓬勃發(fā)展。巳A1城帀智犀5ClM數(shù)字章生體由CIM到數(shù)字享生城市I數(shù)字車生理論原型以數(shù)字季生理論原型及核心技術(shù)為基座，打造數(shù)字享生城市。數(shù)字孝生理論原型的特點如下：①利用計算機技術(shù)建立的虛擬模型是對物理對象的真實映射,并對物理對象的各類數(shù)據(jù)實時感知并集成融合；②通過參與物理對象的全生命周期，不斷積累相關(guān)信息，井與其共同進化；③虛擬空間的數(shù)字化模型能夠?qū)ΜF(xiàn)實中的物理對象準確描述,而且能夠控制物理對象的運行過程，章生數(shù)據(jù)能夠促使物理對象不斷優(yōu)化，直到最優(yōu)。iniiertx.....侑n守■....「順敬1|令.U5—[、______/__■方沛智庫.........1VMI..........□□mQ口」回□□I?7”I....1*?；疞?4二優(yōu)化-IYSK*M您W介?I,i14.女