城市数字底座CIM数字城市发展方向与技术

筑牢城市数字底座CIM，赋能城市高质量发展目录CONTENTS技术发展的新趋势城市发展的新场景行业发展的新格局技术创新的新方案01技术发展的新趋势技术趋势洞察：Gartner未来10年技术趋势数字体验的未来发展方向。元宇宙（metaverse）、非同质化代币（non-fungibletokens，NFT）、超级应用（superapps）和Web3、去中心化身份（decentralizedidentity）、数字人类（digitalhumans）、客户数字孪生（digitaltwinofthecustomer）以及内部人才市场（internaltalentmarketplace）。AI自动化提速（数据处理）AI正在日益普及并成为产品、服务和解决方案的一个重要组成部分。自主系统（autonomicsystem）、因果AI（causalAI）、基础模型（foundationmodel）、生成式设计AI（generativedesignAI）和机器学习代码生成（machinelearningcodegeneration）。技术人员交付得到优化（规模交付）部分新兴技术专注于融合团队等产品、服务和解决方案构建者社区及其使用的平台。增强财务运维（augmentedFinOps）、云数据生态系统（clouddataecosystem）、云可持续性（cloudsustainability）、计算存储（computationalstorage）、网络安全网格架构（cybersecuritymesharchitecture）、数据可观测性（dataobservability）、动态风险治理（dynamicriskgovernance）、行业云平台（industrycloudplatform）、最简可行架构（minimumviablearchitecture）、可观测性驱动开发（observabilitydrivendevelopment）、开放式遥测（OpenTelemetry）和平台工程（platformengineering）。Gartner2022年新兴技术成熟度曲线未来10年，以价值互联网（Web3）为基础，由智能决策（AI）自动化驱动的，融合数字人类、数字孪生等技术于一体，强调沉浸式体验的元宇宙应用/平台将成为主流新兴技术趋势的三大主题沉浸式体验不断发展和扩展（连接/感知/反馈）沉浸式体验是数字化时代，“三元世界”共生发展数字建模数据驱动能力提升反馈演进意识世界数字世界信息感知物理世界优化创新“三元世界”成为认知和改造世界的新模式驱动数字孪生区块链云计算人工智能大数据BIMCIMIOT边缘计算量子计算5G20Gb/秒50比特一千万亿次/秒作为“三元世界”典型代表的元宇宙，开启数字化发展新纪元元宇宙是依赖于多种数字技术成熟度的提升，构建形成的可持续运行的、带来沉浸式体验的、既映射于现实世界、又独立于现实世界的3D虚拟世界元宇宙赋能千行万业工业元宇宙中，数字样机与数字孪生制造的场景元宇宙三维感永续感开放交互感沉浸体验感数字空间向三维阶段的进化，以数字身份将人与人、人与物物与物的关联起来人们参与其中，通过数字孪生与仿真，走向虚实融合、虚实联动与现实世界一样，元宇宙是永远存在的，不会因哪一家公司倒闭而消失更加身临其境的的体验，做到真正的“感同身受”城市发展元宇宙场景城市的元宇宙具备动态复杂性系统的模拟能力，对数据进行推导、AI演算、试验解决方案等，进而达到虚实整合应用，有效的导入真实世界中。气候系统城市规划人口迁移交通数据污染防治能源规划应急生态环境02城市发展的新场景中国经济：从“小建筑业”到“大建筑业”，从实体经济到数字经济建筑材料建筑业（总产值）城市运营房建基建生态环保小建筑:GDP的7%

大建筑：GDP的43%42.2万亿3.2万亿+10%26.3万亿38.5万亿+8%2中国GDP:114万亿（2021）

136万亿1（2025）9.4万亿12.8万亿+10%+15%20 2021 25建筑数字化~600亿3工业软件~3500亿软件和信息技术~17万亿新基建环境监测与治理新材料 脱碳新能源 城市更新智慧城市18.7万亿32.7万亿数字经济：68万亿（GDP50%）政策导向关注高质量发展与数字经济2021年3月，《“十四五”规划纲要》中提出，“我国已经转向高质量发展阶段，但创新能力未满足高质量发展要求，十四五期间需立足新发展理念，构建新发展格局”；“十四五”期间，数字经济将转向深化应用、规范发展、普惠共享的新阶段，“数字化转型”进入全面加速时期。2021年12月，《“十四五”数字经济发展规划》，提出大力推进产业数字化转型、加快推动数字产业化、有效拓展数字经济国际合作等八大重点任务。2021年11月，《“十四五”信息通信行业发展规划》等文件均从宏观战略层面为信息通信、软件信息技术等数字化产业提供指引方向，加强信息技术中数据等关键技术的研发任务。《“十四五”规划纲要》四大建设内容数字经济数字社会数字政府数字生态《“十四五”数字经济发展规划》《“十四五”信息通信行业发展规划》经济社会进入高质量阶段，城市运营关注数字经济发展城市运营方主要分为两类：物理开发城市运营商与数字开发城市运营商经济社会进入高质量发展新阶段，城市发展治理方式发生重大变化，城市全周期经营理念，城市/片区资源优化整合、产城融合，资源增值和高质量发展诉求，实体城市运营商应运而生。城市数字化转型背景下，数据成为重要生产要素，数据治理与运营作为支撑数据开放共享和数据要素价值释放的核心工作，在相关政策推动下已成为治理能力现代化建设中的关键一环，以数据要素驱动城市发展为核心的数字城市运营方角色产生。企业侧城投公司：地产公司：建筑央企/国企：..SPV公司:政府侧管委会：各类新城新区/功能片区管委会大数据局/数字经济中心大数据集团公司数字科技公司城市运营方分类物理开发城市运营商城市运营方数字开发城市运营商高起点规划、高标准建设、精细化治理正成为城市建设发展的新趋势重复建设多城市布局和结构不合理规划、建设、城市管理脱节影响城市功能生态环境差安全事故多城市传统的粗放式开发建设的惯性仍在；“大城市病”带来的社会问题，需要精细化社会治理手段破解；新经济下，消费结构升级带来需求层面要求提高坚持规划先行与建管并重相结合，提升城市环境质量，创新城市管理服务。城市管理要像绣花一样精细。提高社会治理社会化、法治化、智能化、专业化水平打造智慧、绿色、安全的城市/园区是未来发展方向新经济下，消费结构升级带来需求层面要求提高，需要宜业、宜居、安全、环保的城市/园区CIM、5G、AI（人工智能）、云计算、边缘计算、大数据、物联网、AR/VR等新一代信息技术驱动新建设与管理模式从传统的粗放式开发建设逐步向科学规划、高质建设、精细治理全过程升级智慧数字化、在线化、智能化韧性感知、互联应变生态集约、低碳绿色未来城市/园区建设发展的新方向03行业发展的新格局在行业十四五信息化规划中对CIM的相关部署0103CIM基础平台建设开展国家、省级CIM基础平台建设；开展城市级CIM基础平台建设，建设具有场景互联与管理驾驶舱能力的公共多维空间数据底座02

CIM+应用拓展CIM+应用，以CIM平台为支撑，加快新一代信息技术与城市发展深度融合，实现多部门的“1(CIM基础平台)+N(行业单位)”应用系统对接实现与现有工程建设项目审批、省级建筑市场监管平台、省级综管服务平台、市级智慧工地监管平台、工程项目动态监管平台对接《“十四五”住房和城乡建设信息化规划》（征求意见稿）BIM44次自主创新BIM平台多专业协同，全过程共享CIM40次建自主可控CIM平台信息全连接，资源全整合《“十四五”住房和城乡建设信息化规划》指出，推进BIM与CIM平台融通联动，构建“数字住建”平台，提高行业监管能力高质量发展要求发展现状风险管控精准化：知晓城市隐患风险，提供智能精准服务安全监控融合化：对接雪亮工程，与CIM数据融合城市体检和更新数字化：CIM为城市体检，城市更新提供支撑规划设计方案可优化：运用CIM试错虚拟环境，优化建筑规划设计方案基础设施管理精细化：基础设施数字化升级，构件信息化和参数化城市运行指数化：各个领域的运行指数，衡量如皋总体发展态势工程建设智能化：在工改、质量、安全、环保等推进项目智慧化管理CIM建设工作体系化：推进CIM数据、标准、平台、应用体系建设城市生命线底数不清，安全预警能力不足管理粗放，智慧化水平不高属地监管责权不匹配，监管滞后施工现场事故突发性和建筑市场隐蔽性造成监管难城市治理（治）行业监管（管）属地监管（管）工程建设（建）城市治理发展现状和高质量发展要求CIM时空信息云平台智慧城建 智慧产业 智慧生态网络及云基础设施CIM+应用场景智慧运营中心IOCBIM3DGISIOT….城市数字空间基础设施网络及云设施空间：地上、地面、地下时间：过去、现在、将来态势总览监测预警联动指挥决策分析打造美好的数字城市，构建CIM平台城市“数字底座”是关键CIM城市信息模型平台规划阶段规划编制规划审批规划评估建造阶段施工图审查项目建设监管竣工验收管理阶段城市环境监测城市灾害监测城市生命线检测规划指标落地修建性详细规划规划验收竣工备案项目移交城市部件及建筑建设规范要求优化城市规划、管理前置（建筑及基础设施预留）、辅助项目规划审查模拟推演城市建设与运行、优化城市规划与建设方案规划数据更新CIM模型建立项目竣工模型交付CIM模型更新城市管理数据监测CIM模型更新民生服务产业服务

…运营服务支撑反馈运营服务数据CIM数据更新通过CIM平台有效支撑行业全过程业务管理与数据交互CIM具备业务协同能力，赋能行业监管和城乡治理精细化工程优质零安全事故，质量零缺陷市场健康信用良好，数字监管城市精细化治理治城乡治理管行业监管项工程项目建设业务协同CIM赋能行业监管和城乡治理业务的协同市域现代化治理指挥中心标准规范建设项目属地监管平台支撑指挥调度行业监管行政审批高新区管委会整体规划，分层建设, 指标指引，平台支撑，数据融合，业务协同………….监测预警 统一监管 分析研判 联动指挥 行政问效 ……自规局多规合一住建局建设项目监管行政审批局流程审批……委办局CIM平台底座+IOCCIM+行业监管CIM+属地监管高新区项目现场项管管治BIM+智慧工地建设方案落地策略，分三层推进数字城市(CIM)离不开数字建筑(BIM)细化

城市运维保障需要精确到构件颗粒度放大高质量渲染需要高质量和高LOD的模型关系需要在模型对象和属性层面进行映射、集成位置名称范围

构件设备

内部空间

系统逻辑

对接关系仅可远观

不能近视白模倾斜摄影

语义不一致

信息不能共享无BIM不CIM数字城市(CIM)需要工程项目BIM全生命周期应用一模多用，数据传递、汇聚、共享，全生命周期应用，支撑城市精细化运营产生的数据BIM概念模型BIM方案模型BIM工程模型BIM竣工模型BIM运维模型BIM+CIMBIM交易模型发改立项 规划报建

设计审查抽查

招投标 工程建设

竣工归档

运维管理 城市管理 数据资产化BIM勘察设计模型BIM数据资产用地规划许可批复工程规划许可批复规划验收记录确权登记记录发改批复意见各类立项指标指标调整记录消防审查合格意见书抗震审查合格意见书图纸及清单一致性证明工程概算清单中标通知及清单开标清标记录合同备案保证金凭证施工许可人料机数据质量安全资料采购合约数据运维移交资料空间资产资料设备巡检资料维保信息资料竣工验收记录工程归档资料工程决算资料质量安全资料采购合约数据一致性证明时空基础数据资源调查数据规划管控数据工程项目数据公共专题数据物联感知数据数据资产目录BIM、CIM管理平台产生的模型BIM与CIM的关联关系工程设计城市规划BIM建筑物/设施房间构件关系属性室内室外施工建造 建筑设施运维建设行业及相关企业、政府住建部门城市建造 城市运行管理 城市公共服务智慧城市跨行业政府、企事业、市民（一网统*）CIM城市对象城区道路设备设施建筑/设施….房间构件关系…国家/城市/园区关联融合关联融合其他多源异构数据智能感知IOT多维度扩展包容BIM2/3DGISIOTAI大数据行业的实际存在问题数据采集不易CIM建设要求城市海量信息，对既有/新建数据的采集挑战很大。信息连接不全行业涉及多个参与方，业务条块分割严重，信息相互不同步，产生严重信息差。国产化需求当前应用的技术包含国内外技术，核心关键技术需保证国产自主可控，避免卡脖子风险。建设成本高建设工作量大，缺乏有效的规模化手段，以降低成本，导致发展条件高，普及能力受限。人工要求高对相关从业人员的数字化能力要求高，培训周期长，工作没有有效的数字化技术辅助，人员工作压力高工时长。04技术创新的新方案价值重构-建筑设计行业数字化转型商业模式变革：数据向上下游传递，将供需端融合，产生新的生产力，形成新的商业模式传统商业模式：多参与方零和博弈，数据在各相关方内进行单向传递，数据丢失率高，设计价值难以体现。全新商业模式：多参与方协同共生，搭建CDE数据通用环境，以数据为核心，提升设计环节自身价值,使设计理念得到有效传递设计成本招采制造供应商施工运维CDE业主数据丢失重复工作业务孤岛运维策划设计施工走向市场设计落地数字设计–数据标准GFCGFCGMEPGAPGSTGTJGQIBIMmakeBIM5D……IFCRevitBentleyXDBPKPMZDB目标1：设计全专业协同&设计交付审查目标2：设计算量一体化目标3：设计算量施工一体化目标4：与其他数据交换标准互通最终目标：行业数据交换标准设计算量施工一体化 -全过程数据打通施工模型标准化数据存储建筑结构机电XXX数维设计平台设计模型数据设计模型标准图纸XXX施工深化设计平台（BIMMAKE）BIMMAKE自动处理扣减关系，符合真实现场；一键配模，木模材料/规格可灵活设置，自动生成设计方案，输出施工图表，指导下料和施工；输出用于施工计划部署、采购材料、生产管控、审计，辅助结算的基础工程量表单工程师设计师算量模型标准化数据存储案例：设计算量施工一体化，促进高效协同建造XXXXX大厦：从“设计-深化”实现一模多用，基于BMK模型考虑合理损耗值，提取项目各施工段的施工计划量；通过预算量、施工计划量、现场实际量对比，实际量与计划量偏差-0.41%，达成现场精细化管理目标。BIM施工深化设计BIM施工管理BIM设计BIM造价BIM施工BIMMake施工算量数维设计；以往施工企业BIM落地应用的两点认知：1、建模代价大，表现为时间长、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。设计算量一体化逆向建模-AI智能CAD逆向建模能力基于国产自主可控的图形平台，自动精准解析CAD矢量图纸的文本和图形信息进行结构化处理，智能识别构件图形特征，支撑建筑分层分户模型和竣工图模型逆向建模，较手工翻模效率提升90%。技术难题当前翻模工艺低效、重复、成本高、自动化程度低；只能基于图纸进行图形翻模，属性需要大量人工进行录入、关联解决方案基于国产自主可控的图形平台，利用区域识别和户识别算法，将房屋测绘dwg图纸中各个有效的区域和分层分户进行AI智能精准识别，并