城市數(shù)字底座CIM數(shù)字城市發(fā)展方向與技術

筑牢城市數(shù)字底座CIM，賦能城市高質量發(fā)展目錄CONTENTS技術發(fā)展的新趨勢城市發(fā)展的新場景行業(yè)發(fā)展的新格局技術創(chuàng)新的新方案01技術發(fā)展的新趨勢技術趨勢洞察：Gartner未來10年技術趨勢數(shù)字體驗的未來發(fā)展方向。元宇宙（metaverse）、非同質化代幣（non-fungibletokens，NFT）、超級應用（superapps）和Web3、去中心化身份（decentralizedidentity）、數(shù)字人類（digitalhumans）、客戶數(shù)字孿生（digitaltwinofthecustomer）以及內部人才市場（internaltalentmarketplace）。AI自動化提速（數(shù)據(jù)處理）AI正在日益普及并成為產品、服務和解決方案的一個重要組成部分。自主系統(tǒng)（autonomicsystem）、因果AI（causalAI）、基礎模型（foundationmodel）、生成式設計AI（generativedesignAI）和機器學習代碼生成（machinelearningcodegeneration）。技術人員交付得到優(yōu)化（規(guī)模交付）部分新興技術專注于融合團隊等產品、服務和解決方案構建者社區(qū)及其使用的平臺。增強財務運維（augmentedFinOps）、云數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)（clouddataecosystem）、云可持續(xù)性（cloudsustainability）、計算存儲（computationalstorage）、網(wǎng)絡安全網(wǎng)格架構（cybersecuritymesharchitecture）、數(shù)據(jù)可觀測性（dataobservability）、動態(tài)風險治理（dynamicriskgovernance）、行業(yè)云平臺（industrycloudplatform）、最簡可行架構（minimumviablearchitecture）、可觀測性驅動開發(fā)（observabilitydrivendevelopment）、開放式遙測（OpenTelemetry）和平臺工程（platformengineering）。Gartner2022年新興技術成熟度曲線未來10年，以價值互聯(lián)網(wǎng)（Web3）為基礎，由智能決策（AI）自動化驅動的，融合數(shù)字人類、數(shù)字孿生等技術于一體，強調沉浸式體驗的元宇宙應用/平臺將成為主流新興技術趨勢的三大主題沉浸式體驗不斷發(fā)展和擴展（連接/感知/反饋）沉浸式體驗是數(shù)字化時代，“三元世界”共生發(fā)展數(shù)字建模數(shù)據(jù)驅動能力提升反饋演進意識世界數(shù)字世界信息感知物理世界優(yōu)化創(chuàng)新“三元世界”成為認知和改造世界的新模式驅動數(shù)字孿生區(qū)塊鏈云計算人工智能大數(shù)據(jù)BIMCIMIOT邊緣計算量子計算5G20Gb/秒50比特一千萬億次/秒作為“三元世界”典型代表的元宇宙，開啟數(shù)字化發(fā)展新紀元元宇宙是依賴于多種數(shù)字技術成熟度的提升，構建形成的可持續(xù)運行的、帶來沉浸式體驗的、既映射于現(xiàn)實世界、又獨立于現(xiàn)實世界的3D虛擬世界元宇宙賦能千行萬業(yè)工業(yè)元宇宙中，數(shù)字樣機與數(shù)字孿生制造的場景元宇宙三維感永續(xù)感開放交互感沉浸體驗感數(shù)字空間向三維階段的進化，以數(shù)字身份將人與人、人與物物與物的關聯(lián)起來人們參與其中，通過數(shù)字孿生與仿真，走向虛實融合、虛實聯(lián)動與現(xiàn)實世界一樣，元宇宙是永遠存在的，不會因哪一家公司倒閉而消失更加身臨其境的的體驗，做到真正的“感同身受”城市發(fā)展元宇宙場景城市的元宇宙具備動態(tài)復雜性系統(tǒng)的模擬能力，對數(shù)據(jù)進行推導、AI演算、試驗解決方案等，進而達到虛實整合應用，有效的導入真實世界中。氣候系統(tǒng)城市規(guī)劃人口遷移交通數(shù)據(jù)污染防治能源規(guī)劃應急生態(tài)環(huán)境02城市發(fā)展的新場景中國經濟：從“小建筑業(yè)”到“大建筑業(yè)”，從實體經濟到數(shù)字經濟建筑材料建筑業(yè)（總產值）城市運營房建基建生態(tài)環(huán)保小建筑:GDP的7%

大建筑：GDP的43%42.2萬億3.2萬億+10%26.3萬億38.5萬億+8%2中國GDP:114萬億（2021）

136萬億1（2025）9.4萬億12.8萬億+10%+15%20 2021 25建筑數(shù)字化~600億3工業(yè)軟件~3500億軟件和信息技術~17萬億新基建環(huán)境監(jiān)測與治理新材料 脫碳新能源 城市更新智慧城市18.7萬億32.7萬億數(shù)字經濟：68萬億（GDP50%）政策導向關注高質量發(fā)展與數(shù)字經濟2021年3月，《“十四五”規(guī)劃綱要》中提出，“我國已經轉向高質量發(fā)展階段，但創(chuàng)新能力未滿足高質量發(fā)展要求，十四五期間需立足新發(fā)展理念，構建新發(fā)展格局”；“十四五”期間，數(shù)字經濟將轉向深化應用、規(guī)范發(fā)展、普惠共享的新階段，“數(shù)字化轉型”進入全面加速時期。2021年12月，《“十四五”數(shù)字經濟發(fā)展規(guī)劃》，提出大力推進產業(yè)數(shù)字化轉型、加快推動數(shù)字產業(yè)化、有效拓展數(shù)字經濟國際合作等八大重點任務。2021年11月，《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等文件均從宏觀戰(zhàn)略層面為信息通信、軟件信息技術等數(shù)字化產業(yè)提供指引方向，加強信息技術中數(shù)據(jù)等關鍵技術的研發(fā)任務?！丁笆奈濉币?guī)劃綱要》四大建設內容數(shù)字經濟數(shù)字社會數(shù)字政府數(shù)字生態(tài)《“十四五”數(shù)字經濟發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》經濟社會進入高質量階段，城市運營關注數(shù)字經濟發(fā)展城市運營方主要分為兩類：物理開發(fā)城市運營商與數(shù)字開發(fā)城市運營商經濟社會進入高質量發(fā)展新階段，城市發(fā)展治理方式發(fā)生重大變化，城市全周期經營理念，城市/片區(qū)資源優(yōu)化整合、產城融合，資源增值和高質量發(fā)展訴求，實體城市運營商應運而生。城市數(shù)字化轉型背景下，數(shù)據(jù)成為重要生產要素，數(shù)據(jù)治理與運營作為支撐數(shù)據(jù)開放共享和數(shù)據(jù)要素價值釋放的核心工作，在相關政策推動下已成為治理能力現(xiàn)代化建設中的關鍵一環(huán)，以數(shù)據(jù)要素驅動城市發(fā)展為核心的數(shù)字城市運營方角色產生。企業(yè)側城投公司：地產公司：建筑央企/國企：..SPV公司:政府側管委會：各類新城新區(qū)/功能片區(qū)管委會大數(shù)據(jù)局/數(shù)字經濟中心大數(shù)據(jù)集團公司數(shù)字科技公司城市運營方分類物理開發(fā)城市運營商城市運營方數(shù)字開發(fā)城市運營商高起點規(guī)劃、高標準建設、精細化治理正成為城市建設發(fā)展的新趨勢重復建設多城市布局和結構不合理規(guī)劃、建設、城市管理脫節(jié)影響城市功能生態(tài)環(huán)境差安全事故多城市傳統(tǒng)的粗放式開發(fā)建設的慣性仍在；“大城市病”帶來的社會問題，需要精細化社會治理手段破解；新經濟下，消費結構升級帶來需求層面要求提高堅持規(guī)劃先行與建管并重相結合，提升城市環(huán)境質量，創(chuàng)新城市管理服務。城市管理要像繡花一樣精細。提高社會治理社會化、法治化、智能化、專業(yè)化水平打造智慧、綠色、安全的城市/園區(qū)是未來發(fā)展方向新經濟下，消費結構升級帶來需求層面要求提高，需要宜業(yè)、宜居、安全、環(huán)保的城市/園區(qū)CIM、5G、AI（人工智能）、云計算、邊緣計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等新一代信息技術驅動新建設與管理模式從傳統(tǒng)的粗放式開發(fā)建設逐步向科學規(guī)劃、高質建設、精細治理全過程升級智慧數(shù)字化、在線化、智能化韌性感知、互聯(lián)應變生態(tài)集約、低碳綠色未來城市/園區(qū)建設發(fā)展的新方向03行業(yè)發(fā)展的新格局在行業(yè)十四五信息化規(guī)劃中對CIM的相關部署0103CIM基礎平臺建設開展國家、省級CIM基礎平臺建設；開展城市級CIM基礎平臺建設，建設具有場景互聯(lián)與管理駕駛艙能力的公共多維空間數(shù)據(jù)底座02

CIM+應用拓展CIM+應用，以CIM平臺為支撐，加快新一代信息技術與城市發(fā)展深度融合，實現(xiàn)多部門的“1(CIM基礎平臺)+N(行業(yè)單位)”應用系統(tǒng)對接實現(xiàn)與現(xiàn)有工程建設項目審批、省級建筑市場監(jiān)管平臺、省級綜管服務平臺、市級智慧工地監(jiān)管平臺、工程項目動態(tài)監(jiān)管平臺對接《“十四五”住房和城鄉(xiāng)建設信息化規(guī)劃》（征求意見稿）BIM44次自主創(chuàng)新BIM平臺多專業(yè)協(xié)同，全過程共享CIM40次建自主可控CIM平臺信息全連接，資源全整合《“十四五”住房和城鄉(xiāng)建設信息化規(guī)劃》指出，推進BIM與CIM平臺融通聯(lián)動，構建“數(shù)字住建”平臺，提高行業(yè)監(jiān)管能力高質量發(fā)展要求發(fā)展現(xiàn)狀風險管控精準化：知曉城市隱患風險，提供智能精準服務安全監(jiān)控融合化：對接雪亮工程，與CIM數(shù)據(jù)融合城市體檢和更新數(shù)字化：CIM為城市體檢，城市更新提供支撐規(guī)劃設計方案可優(yōu)化：運用CIM試錯虛擬環(huán)境，優(yōu)化建筑規(guī)劃設計方案基礎設施管理精細化：基礎設施數(shù)字化升級，構件信息化和參數(shù)化城市運行指數(shù)化：各個領域的運行指數(shù)，衡量如皋總體發(fā)展態(tài)勢工程建設智能化：在工改、質量、安全、環(huán)保等推進項目智慧化管理CIM建設工作體系化：推進CIM數(shù)據(jù)、標準、平臺、應用體系建設城市生命線底數(shù)不清，安全預警能力不足管理粗放，智慧化水平不高屬地監(jiān)管責權不匹配，監(jiān)管滯后施工現(xiàn)場事故突發(fā)性和建筑市場隱蔽性造成監(jiān)管難城市治理（治）行業(yè)監(jiān)管（管）屬地監(jiān)管（管）工程建設（建）城市治理發(fā)展現(xiàn)狀和高質量發(fā)展要求CIM時空信息云平臺智慧城建 智慧產業(yè) 智慧生態(tài)網(wǎng)絡及云基礎設施CIM+應用場景智慧運營中心IOCBIM3DGISIOT….城市數(shù)字空間基礎設施網(wǎng)絡及云設施空間：地上、地面、地下時間：過去、現(xiàn)在、將來態(tài)勢總覽監(jiān)測預警聯(lián)動指揮決策分析打造美好的數(shù)字城市，構建CIM平臺城市“數(shù)字底座”是關鍵CIM城市信息模型平臺規(guī)劃階段規(guī)劃編制規(guī)劃審批規(guī)劃評估建造階段施工圖審查項目建設監(jiān)管竣工驗收管理階段城市環(huán)境監(jiān)測城市災害監(jiān)測城市生命線檢測規(guī)劃指標落地修建性詳細規(guī)劃規(guī)劃驗收竣工備案項目移交城市部件及建筑建設規(guī)范要求優(yōu)化城市規(guī)劃、管理前置（建筑及基礎設施預留）、輔助項目規(guī)劃審查模擬推演城市建設與運行、優(yōu)化城市規(guī)劃與建設方案規(guī)劃數(shù)據(jù)更新CIM模型建立項目竣工模型交付CIM模型更新城市管理數(shù)據(jù)監(jiān)測CIM模型更新民生服務產業(yè)服務

…運營服務支撐反饋運營服務數(shù)據(jù)CIM數(shù)據(jù)更新通過CIM平臺有效支撐行業(yè)全過程業(yè)務管理與數(shù)據(jù)交互CIM具備業(yè)務協(xié)同能力，賦能行業(yè)監(jiān)管和城鄉(xiāng)治理精細化工程優(yōu)質零安全事故，質量零缺陷市場健康信用良好，數(shù)字監(jiān)管城市精細化治理治城鄉(xiāng)治理管行業(yè)監(jiān)管項工程項目建設業(yè)務協(xié)同CIM賦能行業(yè)監(jiān)管和城鄉(xiāng)治理業(yè)務的協(xié)同市域現(xiàn)代化治理指揮中心標準規(guī)范建設項目屬地監(jiān)管平臺支撐指揮調度行業(yè)監(jiān)管行政審批高新區(qū)管委會整體規(guī)劃，分層建設, 指標指引，平臺支撐，數(shù)據(jù)融合，業(yè)務協(xié)同………….監(jiān)測預警 統(tǒng)一監(jiān)管 分析研判 聯(lián)動指揮 行政問效 ……自規(guī)局多規(guī)合一住建局建設項目監(jiān)管行政審批局流程審批……委辦局CIM平臺底座+IOCCIM+行業(yè)監(jiān)管CIM+屬地監(jiān)管高新區(qū)項目現(xiàn)場項管管治BIM+智慧工地建設方案落地策略，分三層推進數(shù)字城市(CIM)離不開數(shù)字建筑(BIM)細化

城市運維保障需要精確到構件顆粒度放大高質量渲染需要高質量和高LOD的模型關系需要在模型對象和屬性層面進行映射、集成位置名稱范圍

構件設備

內部空間

系統(tǒng)邏輯

對接關系僅可遠觀

不能近視白模傾斜攝影

語義不一致

信息不能共享無BIM不CIM數(shù)字城市(CIM)需要工程項目BIM全生命周期應用一模多用，數(shù)據(jù)傳遞、匯聚、共享，全生命周期應用，支撐城市精細化運營產生的數(shù)據(jù)BIM概念模型BIM方案模型BIM工程模型BIM竣工模型BIM運維模型BIM+CIMBIM交易模型發(fā)改立項 規(guī)劃報建

設計審查抽查

招投標 工程建設

竣工歸檔

運維管理 城市管理 數(shù)據(jù)資產化BIM勘察設計模型BIM數(shù)據(jù)資產用地規(guī)劃許可批復工程規(guī)劃許可批復規(guī)劃驗收記錄確權登記記錄發(fā)改批復意見各類立項指標指標調整記錄消防審查合格意見書抗震審查合格意見書圖紙及清單一致性證明工程概算清單中標通知及清單開標清標記錄合同備案保證金憑證施工許可人料機數(shù)據(jù)質量安全資料采購合約數(shù)據(jù)運維移交資料空間資產資料設備巡檢資料維保信息資料竣工驗收記錄工程歸檔資料工程決算資料質量安全資料采購合約數(shù)據(jù)一致性證明時空基礎數(shù)據(jù)資源調查數(shù)據(jù)規(guī)劃管控數(shù)據(jù)工程項目數(shù)據(jù)公共專題數(shù)據(jù)物聯(lián)感知數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)資產目錄BIM、CIM管理平臺產生的模型BIM與CIM的關聯(lián)關系工程設計城市規(guī)劃BIM建筑物/設施房間構件關系屬性室內室外施工建造 建筑設施運維建設行業(yè)及相關企業(yè)、政府住建部門城市建造 城市運行管理 城市公共服務智慧城市跨行業(yè)政府、企事業(yè)、市民（一網(wǎng)統(tǒng)*）CIM城市對象城區(qū)道路設備設施建筑/設施….房間構件關系…國家/城市/園區(qū)關聯(lián)融合關聯(lián)融合其他多源異構數(shù)據(jù)智能感知IOT多維度擴展包容BIM2/3DGISIOTAI大數(shù)據(jù)行業(yè)的實際存在問題數(shù)據(jù)采集不易CIM建設要求城市海量信息，對既有/新建數(shù)據(jù)的采集挑戰(zhàn)很大。信息連接不全行業(yè)涉及多個參與方，業(yè)務條塊分割嚴重，信息相互不同步，產生嚴重信息差。國產化需求當前應用的技術包含國內外技術，核心關鍵技術需保證國產自主可控，避免卡脖子風險。建設成本高建設工作量大，缺乏有效的規(guī)?；侄危越档统杀?，導致發(fā)展條件高，普及能力受限。人工要求高對相關從業(yè)人員的數(shù)字化能力要求高，培訓周期長，工作沒有有效的數(shù)字化技術輔助，人員工作壓力高工時長。04技術創(chuàng)新的新方案價值重構-建筑設計行業(yè)數(shù)字化轉型商業(yè)模式變革：數(shù)據(jù)向上下游傳遞，將供需端融合，產生新的生產力，形成新的商業(yè)模式傳統(tǒng)商業(yè)模式：多參與方零和博弈，數(shù)據(jù)在各相關方內進行單向傳遞，數(shù)據(jù)丟失率高，設計價值難以體現(xiàn)。全新商業(yè)模式：多參與方協(xié)同共生，搭建CDE數(shù)據(jù)通用環(huán)境，以數(shù)據(jù)為核心，提升設計環(huán)節(jié)自身價值,使設計理念得到有效傳遞設計成本招采制造供應商施工運維CDE業(yè)主數(shù)據(jù)丟失重復工作業(yè)務孤島運維策劃設計施工走向市場設計落地數(shù)字設計–數(shù)據(jù)標準GFCGFCGMEPGAPGSTGTJGQIBIMmakeBIM5D……IFCRevitBentleyXDBPKPMZDB目標1：設計全專業(yè)協(xié)同&設計交付審查目標2：設計算量一體化目標3：設計算量施工一體化目標4：與其他數(shù)據(jù)交換標準互通最終目標：行業(yè)數(shù)據(jù)交換標準設計算量施工一體化 -全過程數(shù)據(jù)打通施工模型標準化數(shù)據(jù)存儲建筑結構機電XXX數(shù)維設計平臺設計模型數(shù)據(jù)設計模型標準圖紙XXX施工深化設計平臺（BIMMAKE）BIMMAKE自動處理扣減關系，符合真實現(xiàn)場；一鍵配模，木模材料/規(guī)格可靈活設置，自動生成設計方案，輸出施工圖表，指導下料和施工；輸出用于施工計劃部署、采購材料、生產管控、審計，輔助結算的基礎工程量表單工程師設計師算量模型標準化數(shù)據(jù)存儲案例：設計算量施工一體化，促進高效協(xié)同建造XXXXX大廈：從“設計-深化”實現(xiàn)一模多用，基于BMK模型考慮合理損耗值，提取項目各施工段的施工計劃量；通過預算量、施工計劃量、現(xiàn)場實際量對比，實際量與計劃量偏差-0.41%，達成現(xiàn)場精細化管理目標。BIM施工深化設計BIM施工管理BIM設計BIM造價BIM施工BIMMake施工算量數(shù)維設計；以往施工企業(yè)BIM落地應用的兩點認知：1、建模代價大，表現(xiàn)為時間長、成本高2、BIM中最重要的是信息，信息中最重要的是“工程量”的信息。設計算量一體化逆向建模-AI智能CAD逆向建模能力基于國產自主可控的圖形平臺，自動精準解析CAD矢量圖紙的文本和圖形信息進行結構化處理，智能識別構件圖形特征，支撐建筑分層分戶模型和竣工圖模型逆向建模，較手工翻模效率提升90%。技術難題當前翻模工藝低效、重復、成本高、自動化程度低；只能基于圖紙進行圖形翻模，屬性需要大量人工進行錄入、關聯(lián)解決方案基于國產自主可控的圖形平臺，利用區(qū)域識別和戶識別算法，將房屋測繪dwg圖紙中各個有效的區(qū)域和分層分戶進行AI智能精準識別，并