基于BIM和大数据云平台的智慧城市研究与应用.pdf

DIGITCW技术 应用Technology Application122DIGITCW2023.101 BIM技术应用于智慧城市建设过程 中存在的问题1.1 数据更新慢近几年来，全国掀起了“智慧城市热”，但是由于城市经济水平、通信基础设施建设等存在问题，BIM技术和大数据云平台技术的融合还存在一些不足。第一，智慧城市建设背景下，政府、企业对城市建设测绘数据的准确性、时效性要求越来越高，但是却忽略了把BIM技术与大数据、云计算和区块链等新技术衔接起来，导致数据更新缓慢，数据无法实时共享。第二，城市通信技术设施不完善，对公共网络数据、物联网信息和智慧城市交通系统数据难以同一时间搜集和分析，导致数据更新速度慢，产生数据时间差，无法做到数据同步更新，影响了智慧城市建设决策的准确性1。1.2 智能化体现不充分随着城市网络逐步全覆盖，城市公共视频系统、交通系统和医疗系统逐步建立，数据量非常庞大，但是由于网络速度不稳定、网速受限等因素的影响，BIM系统数据搜集和更新受限，导致智慧城市所需大数据无法及时自动更新，城市各个部门、企业无法及时获取最新数据，影响了智慧城市建设和管理工作的开展。此外，由于部分城市尚未实现5G网络信号全覆盖，影响了BIM系统数据自动收集和传输功能，很多数据需要人工更新和上传，BIM技术智能化、高效化基于BIM和大数据云平台的智慧城市研究与应用冯亦根（中国电信股份有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310000）摘要：随着人工智能时代的到来，智慧城市已成为社会发展趋势。BIM技术、大数据云平台在智慧城市建设中有着广泛运用，有利于构建智慧交通网络，完善城市通信基础设施，加快智慧楼宇、智慧社区建设，为市民提供更加便捷、舒适的服务。BIM技术在城市基础设施建设中发挥着重要作用，可以构建三维立体模型，构建安全、舒适、节能、环保的城市建筑。大数据云平台在城市通信网络、大数据安全等领域有着广泛运用，有利于提升城市管理效率。文章分析了BIM技术和大数据云平台在智慧城市建设中的应用，以期推广这两个新技术，进一步加快智慧城市建设步伐。关键词：BIM技术；大数据云平台；智慧城市；应用策略doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.10.040中图分类号：TP 311.13 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2023）10-0122-03Research and Application of Smart City Based on BIM and Big Data Cloud PlatformFENG Yigen(China Telecom Hangzhou Branch,Hangzhou 310000,China)Abstract:With the advent of the artificial intelligence era,smart cities have become a social development trend.BIM technology and big data cloud platforms are widely used in the construction of smart cities,which is conducive to building smart transportation networks,improving urban communication infrastructure,accelerating the construction of smart buildings and smart communities,and providing citizens with more convenient and comfortable services.BIM technology plays an important role in urban infrastructure construction,which can construct three-dimensional models and build safe,comfortable,energy-saving,and environmentally friendly urban buildings.The big data cloud platform is widely used in urban communication networks,big data security,and other fields,which is conducive to improving urban management efficiency.This article analyzes the application of BIM technology and big data cloud platform in the construction of smart cities,with the aim of promoting these two new technologies and further accelerating the pace of smart city construction.Key words:BIM technology;big data cloud platform;smart city;application strategy作者简介：冯亦根（1972-），男，浙江杭州人，讲师，主要从事大数据+AI业务。DCWTechnology Application技术应用123数字通信世界2023.10优势没有发挥出来2。1.3 数据服务对象不集中很多城市大数据云平台不太完善，BIM系统、智慧交通、移动通信等数据管理存在“各自为政”的问题，缺少统一化大数据管理平台，影响了城市治理效率。部分地区智慧城市管理体系不太完善，服务对象分散性比较强，智慧城市建设业务和BIM系统实际应用衔接不太紧密，如对城市在建项目数据汇总和分析不及时，这些问题说明智慧城市大数据云平台和BIM管理体系还有待完善。2 基于BIM和大数据云平台的智慧城 市架构分析2.1 BIM三维模型数据解析分析处理BIM技术的本质就是建筑信息模型，利用智能化软件绘制建筑物三维立体模型，全程展现建筑物内部排水、排风、电气等管道设计，以及室内装饰，立体化展示建筑物竣工效果图。我们将BIM技术应用在智慧城市建设中，利用三维模型对城市地理数据进行分析，并把建筑物数据实时上传到智慧城市大数据云平台，把城市建筑物、在建项目等转化为三维模型，更加直观展示城市建设进度，为管理者提供更加准确的数据，全程监督城市基础设施建设、商品住宅建设，加快智慧城市建设步伐。2.2 多领域多场景的平台架构基于BIM技术和大数据云平台的智慧城市管理平台，可以满足多领域、多场景管理需求，分为政府部门、企业和公众用户三大模块，涵盖了智慧建设与直居、智慧管理与服务和智慧产业与经济三大应用模块，打造智能化信息平台。例如，智慧城市管理平台包括公共数据库，通过搜集政务数据、民务数据、运营数据和感知数据，并把数据分享给大数据云平台和BIM大数据系统，可进一步提升智慧城市数据管理质量。此外，智慧城市建设离不开互联网、通信技术的支持，要整合5G网络、广播电视台等资源，进一步提升网络质量，为大数据传输、用户上网提供优质服务。2.3 跨终端的三维和虚拟现实呈现BIM技术可以构建三维建筑模型，模拟建筑物内部排水、排风、电气管路以及内部装饰效果，并在系统终端构建三维建筑模型，便于政府管理部门、用户了解建筑物信息，让他们在短时间内获得建筑数据，解决智慧城市建设中的地域、间距问题。三维模拟现实技术可以打破时间的限制，便于用户在不同时间段查看建筑信息，观看三维效果图，并提出相应的意见，积极参与到智慧城市建设中。同时，三维虚拟现实技术可以让建筑物信息更加直观，利用VR技术呈现建筑物三维立体模型，展示内部装饰风格、电气、排水和网络等设计效果，体现智慧建筑物理念，为智慧城市大数据云平台提供更加真实的建筑信息，提升城市建设质量。2.4 时空大数据挖掘分析智慧城市大数据云平台分为基础设施、大数据层云平台层和智慧城市应用层，在IaaS和DaaS基础上，将BIM和大数据相关资源进行整合，为政府部门、个人用户提供云服务。例如，云平台层包括服务组件、平台引擎和平台服务，其中，服务组件负责网络访问控制服务、业务流程管理，平台引擎则包括了数据交互引擎、工作流程引擎。平台服务是智慧城市大数据云平台的核心服务，为用户提供时空信息数据服务、影像数据分析和地名地址匹配引擎等服务，更加全面获取用户、智慧城市建设方方面面的数据，为政府部门决策提供科学数据。3 BIM和大数据云平台在智慧城市建 设中的应用策略3.1 在智慧交通中的应用首先，技术人员要搭建BIM+大数据云平台，利用城市各条道路安装的摄像头、传感器等获取车辆、道路信息，以及地下轨道交通数据，构建地面公交出租车、地铁和汽车服务一体化管理模式，及时预判城市拥堵高峰，并在相关路口显示屏上进行提示，提醒司机避开拥堵路段。BIM技术可以进行三维模拟施工、可视化施工，构建智能交通三维立体模型，获取各个路段建筑信息、道路信息，科学预判容易堵车的路段，帮助交管部门制定疏导方案，缓解堵车带来的危害。其次，交管部门可以根据BIM系统实时回传的数据进行计算，尤其是对早晚上下班高峰期各个路段车流量进行计算，再根据回传的堵车路段图像信息进行交通疏导，可远程分派交警对堵车路段进行疏导，保证道路通畅。此外，交管部门可以利用大数据和云计算汇总城市各个路段车流量，计算出堵车路段可以承载的车辆数，在智慧交通系统中设定警戒值，一旦车辆超过道路承载量，要及时安排交警进行疏导，进一步促进智慧交通发展。3.2 在智慧城市楼宇中的应用第一，政府部门要重点对城市公共建筑进行监管，例如对城市图书馆、体育馆以及立交桥等进行全程监管，督促施工企业及时更新建筑项目数据，便于DIGITCW技术 应用Technology Application124DIGITCW2023.10政府部门了解项目进度，控制好建筑项目成本。第二，BIM+大数据云平台可以构建智能楼宇系统，便于物业对楼宇内照明、网络、排水和消防等实施智能化管理。用户还可以在大数据云平台缴纳物业费、水费等，并线上呼叫物业服务，进一步提升智慧城市楼宇物业管理和服务质量。3.3 在智慧城市规划管理中的应用基于大数据云平台，政府部门可以构建综合化管理平台，整合城市农业、交通、工业和自然资源等数据，鼓励各部门开展跨部门合作，做好城市自然资源、空间开发和资源优化配置规划，为智慧城市规划管理提供数据和服务支撑。首先，政府部门可以利用遥感技术对全市进行勘察，明确耕地、林地和工业用地面积，以及河流分布情况，构建地理模型，并把相关数据导入BIM系统中，构建城市BIM模型，更加直观呈现城市自然资源、工业区、农业区、商业区和居住区分布情况，为城市规划提供科学数据。例如，城乡规划部门可以对地理数据进行分析，并把数据导入BIM系统，构建建筑物模型，再把遥感数据导入大数据云平台，利用云计算统计城市耕地、林地、工业用地和住宅用地面积变化，构建城市规划效果图，加快智慧城市建设步伐。其次，政府部门可以对建筑环境进行分析，了解城市建设方案生态效益，构建地上建筑、地下管线三维立体信息模型。例如，技术人员可以根据BIM数据、遥感数据来构建城市信息模型，明确住宅区、街道和区域基本信息，实施“以点带面”管理，进一步提升城市管理规划质量。3.4 在通信基础设施建设中的应用第一，政府部门要加大在通信基础设施建设上的投入，增加信号基站、铺设光纤，进一步完善通信基础设施，为下一步5G基站建设奠定良好基础，构建万物互联管理模式，进一步加快智慧城市建设速度。例如，通信公司可以进驻各个小区，及时更新小区基站设备，架设光纤线路，进一步提升网络运行速度，满足用户上网需求。第二，中国电信、中国联通等企业要增强自身使命感，积极参与智慧城市建设，树立综合管理理念，从网络构建、城市物联网规划和信息安全服务平台建设三个方面入手，积极与城市大数据云平台连接，参与城市安保管理，通过对行为轨迹、社会关系、社会舆情等进行集中监控和分析，为公安部门指挥决策、情报研判提供有力支持，为政府部门提供更加准确的数据，保证城市网络顺利运行，为智慧城市建设提供技术支持。3.5 在智慧社区建设中的应用智慧社区是智慧城市建设的重要组成部分，一方面可以通过社区网络开展便民服务。另一方面，智慧社区可以解决社区物流、社区文化等问题，进一步丰富居民文化生活。首先，通信企业技术人员要进一步完善社区网络，保证通信顺利运行，为社区居委会安装BIM+大数据云平台管理系统，把社区数据库和城市数据库连接起来，便于社区工作人员查询居民信息、办理相关业务，进一步完善智慧政务工作模式，提升社区居民满意度。其次，社区工作人员要积极搜集辖区居民各类信息。3.6 在城市大数据平台建设中的应用首先，技术人员要制定BIM+大数据云平台等级保护、电子认证、安全测评制度，规范数据采集、传输、存数、使用和开放等环节，明确政府部门和企业职责，对各类数据进行加密处理，明确数据责任主体，保护国家财产和个人数据安全。例如，政府部门可以制定大数据汇编、整合和使用制度，把交通、医疗和教育等信息整合在一起，设置不同保存格式，便于用户查找和利用数据，进一步提升数据利用效率。其次，通信企业要加强网络安全管理，及时对城市网络进行检修，利用云计算对各个区域网络基站运行情况进行检测，还可以利用BIM技术对城市建筑进行监测，及时获取各类信息，并利用云计算、区块链技术对数据进行分类管理，加强数据库管理，为政府部门、企业和市民提供便捷的数据服务，提升电子政务工作质量，促进智慧城市发展。4 结束语智慧城市融合了人工智能、大数据、区块链、云计算和物联网等新技术，可以满足民生、环保、安全和电子政务等发展需求，在提升政府部门工作效率的同时为市民提供高质量服务，提升市民生活幸福指数。BIM技术+大数据云平台为新时期智慧城市建设开辟了新渠道，进一步促进了城市建筑、城市网络、电子政务和产业发展之间的衔接，有利于整合城市资源，构建智慧交通、智慧楼宇、智能社区发展模式，做好大数据安全保护工作，全面促进智慧城市发展。参考文献1 曹晓鸣，邹美香基于BIM和时空大数据云平台的智慧城市研究与应用J大市场，2020(8):138.2 黄丛康，黄从亮基于BIM技术的城乡规划微环境管理平台研究和实践J居舍，2019(14):37.