数字城市数字孪生城市的时空信息底座城市信息模型CIM的雄安探索.pdf

城市信息模型c IM的雄安探索I数字挛生城市的新需求坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设，适度超前布局智能基础设施，推动全域智能化应用服务实时 可控，建立健全大数据资产管理体系，打造具有深度学习能力、全球预先的数字城市.MHi its 便 MMIA 96 W6能蠢确谀施口构建全域智能环境系统建设数据资产管理体系通过规则学习解译隹市基因;洞慈城市运行、引领城市未9To decode yenei 2.study&to rrveal the mechanKm of otmtinq 而曲,*仍 M th*wiy to the future t鼻包生态指践 04MBS4BWW交云行水平,提出2002年起模型可以对物理设备或产品的数字多态性进行 建模，以用于行为的仿真和预测。数字享生用于产品生命周期管（PLM）数字享生成为最重要的战略技术趋势之一。提出物联网使数字享生变得更具广泛应用,如今对于各行各业的业务创新至关重要。，-_I数字弯生越市哪需求密歇根大学迈克尔格里夫斯（Michael Grieves）2017 年 Gartner使用基本的数字李生构想进行太空 规划，在地面上创建物理上重复的 系统，以匹配太空中的系统。1960年代起美国宇航局（NASA）2050年肇始于制造业集大成于城市I数字挛生城市的新需求智慧产业 智慧城市应用 公共安城市治理 城市交通一城市建设模拟仿真业务协司的城市信息模型冬D模型大数据分析人工智能高速连接网络物联网 移动互联网繇车联网逢源数据.人 海量数据网络基里建笃由褰霆由云计算边缘计算辅助决策资源就丁境感K 泛在感知网面卫星遥感iii灌筑 感知 视频感知 车辆感知 智能逊一|城市信息模型CIM的发展|城市信息模型QM的诠释探索域市时间规划|城市信息模型QM的要求“十四五”规划提出：完善城市信息模型平台分级分类推进新型智慧城市建设，将物联网感知设 施、通信系统等纳入公共基础设施统一规划建设，推 进市政公用设施、建筑等物联网应用和智能化改造。完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，构建城 市数据资源体系，推进城市数据大脑建设。探索建设 数字挛生城市。”2021年3月11日，中华人民共和QHB民经济和社会发 展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要|基于QM的数字挛生城市以数字城市与现实城市同步规划、同步建设为目标，创新数字学生城市规、建、管、养、用、维的新型框架体系、流程体系和 标准体系，综合应用数字挛生、物联网、56、区块链、低轨卫星等新兴信息技术，建立全程管控、智能协同的城市规划建设C1M 管理一体化平台，强化城市全生命周期管理，促进城市治理模式创新。基于CIM平台空间共享 强化城市规建管运维全生命周期管理空间治理 好 促进城市智慧化精细化治理模式创新数字李生城市典范未来智慧城市范本空间增值-推动城市空间数字资源向空间数字资产转型I城市信息模型的定义城市信息模型 city information model(CIM)以建筑信息雌(BIM),地理信息系统(GIS)、物联网(loT)等技术为基整合城市地上地下.室内室外、现状未来多堆信息 模型数据和城市感知数据，构建起三维数字空间的城市信息有机综合体,并依此规划、建造.管理城市的过程和结果的总称.城市信息模型(CIM)基础平台以 多规合一”业务阱司平台、工程建设功目业务协同平台等信息平台为基础，融合三蜂空间信息、建筑信息模型(BIM),物联网 感知信息.提供三维可视化表达跖城市信息模型服务引擎、工程里目各阶段值息模型汇聚管理、审直与分析等核心功能，提供从建筑 单体、社区到城市级别的模版仿真能力，基于服务和接口支慎智慧城市应用的建设与运行.|城市信息模型QM的框架一个平台以丰富多元的应用体系加强QM基础平台在城 市规划建设管理和其他行业领域的广泛应用一套标准平台系统架构及功能服务设计CIM+数据管理标准体系用户层 W W 0 MHO I 业务应用层 II 应用支撑层 匚 数据资源层 I基础设施层z._ _N个应用QM平台数据标准行业 国家 国际标准 标准 标准实现对城市生长全过程的记录、管控与管理 为数字空间现实化以及现实空间数字化制定准绳|城市信息模型QM的新发展与BIM技术的融合打通不断完善，未来BIM 导入QM的技术与更新机制将不断完善，将 会开拓工程建设项目智能审批新局面；结合物联网数据辅助决策，基于QM平台集 成、分析和综合应用各类城市基础设施物联 网数据，对设施安全、稳定运行等方面的信 息采集和综合应用并提供共享服务，为城市 建设管理决策提供支撑.|维安新区规划建设管理BIM平台创新协调绿色 开放 共享中共中央国务院关于对河北雄安新区规划纲要的批复着眼建设北京非首都功能疏解集中承载地，创造“雄安质量”和成为推动高质量发展的全国样板，建设 现代化经济体系的新引擎，坚持世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位。（河北雄安新区规划纲要坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设，适度超前布局智能基础设施，打造全球领先的数字城市,建立城市智能治理体系，完善智能城市运营体制机制，打造全覆盖的数字化标识体系，构建汇聚城市 数据和统筹管理运营的智能城市信息管理中枢.I建设总目标愿景：数字共享、全民共创、全局联动的数字城市全尺度、全要素.全周期的辅助决策系统，以科学技术手段的创新促进社会治理模式的更新规划建设标准的迭代02基于规建管数字标准，实现空间融合、标准融合、层层传递 的全要素多规融合规建融合二）动态优化C _形成城市量化分析框 架，基于人工智能构 建全球城市基因库，01制定规建管数字标准标准监测基于“活数据”的动03态更新现状预警优化，推进实时响应的渐进式城市治理以交互体验的界面实 现舆情的收集，推进 数字共享的参与式的 协同模式 04治理协同模式的创新I关键技术突破安全保障体系巩固网络安全技术 研究QM标准与规范同统一性系统性,驾审批I空间为核心六大环节循环迭代数字挛生自我生长根据城市的全周期、全时空、全要素、全过程的管理要求，尊重 每个阶段BIM的自生长规律，通过6个BIM循环迭代和每个BIM的自转,实现项目的有效审核和管控镜像挛生数字城市与现实城市同步规划、同步建设。六大环节以空间映射为核心，贯穿城市现状建设、城市规划、工程项目设计与 竣工等六个阶段，形成与“现实城市生长规律相契合的“数字空 间”循环迭代、自我成长的记录模式。工程项目 竣工验收工程项目 施工图现状 建设总规及专项工程项目 M方案设计I四大突破创新全周期生长记录“时间”为核心的集成创新全时空数据融合“算法”为动力的应用创新全要素规则贯通“空间”为坐标的方法创新全过程治理开放“共享”为理念的原始创新I三大交付成果雄安数字规划平台果实展示宜询交互管理决策服务交易森林与Si实空间同步规划.同步建设的散字交间身份|语言J计算 标望屣|蹄土墉 BIM0-BIM1-BIM2 BIM3-BIM4 BIM5维安数字规划平台环境制度配套一个平台I业务架构体系动态城市数字底板数字化的规划成果数字化的工程建设模型规划ttifi运维现状建设工程项目方案设计国土空间规划控详规及专项工程项目施工0B工程项目1虹啾监泅预瞥评估全过程或上留痕方案设计BIMHI型审首规划实施评估规划智能审批班目立地选址施工00设计 BIM模型审查竣工蛤收 BIM模型审杳智慧工地管理不动产权置记IOT智M园区 城市大脑多维数据管理工具规划图层及要素的全息规划档案馆查询、分析与统行t易一张蓝图绘到底I空间编码体系统一 ID的时空数据库地上地下一体化的统一空间单元体系 每一个空间都有唯一身份证 功能、人口、资源万变而空间不变Lodi住区却WSFW06K7-G003-R055*房冏，码：WSFW06-G003-H012以规划边界为主划分空 间网格，满足城市管理 与城市服务。标识不动产单元、城市部 件，用于城市管理对象的数 字化标识和信息化管理。标识构件级物联网智能 基础设施，用于做时间 与空间的记录.I指标体系三类指标的差异化作用审查值城市 实体空间揖标（公共）市直依据监测值城市“活数据”阍示 r不审查、设计条件j 告知承诺、预警反馈j备案值城市“实体空间”指标（非公共）r不审查、问题追踪生态环境 开发容 功能业态公共空间三线划定（生态保护红线、城镇开发边界、永久基本农田）容积率、建筑面枳、建筑密度、地下开发规模 _用地结构、用地性质、功能混合度、建筑类型公园绿地人均面枳、出入口位置、地下空间范围_城市地标位售、天际线、首启窗:it匕沿形象建筑色彩、建筑材质、建筑屋顶类型、街墙高宽比夜景照明分区、噎物配告分区域公共设施：道路红线宽度、综合管廊总长度公共安全：应急避难场所人均面积、消防站布局位置总承载：人城模、就业岗位数和住房套数比、交通流量、供水保睢 运行率：绿色出行比例、公鲍旗步行15分钟可达些无元GDP水屈 环境质:生活应圾无害化处有、；奇吉能源消费反重资源集约：配送车辆新能源率、固度再生利用率“设备信息：厂家信息、设备性能、设备位置、使用年限材料信息：钢筋混凝土、结啕构件、装配构件、保温材料、隔音材料养护信息：材料采购、施工、安装、存档、运维保养等信息BIM1BIM5全面贯通BIM1BIM3 层层落实BIMOBIM2 反馈迭代BIM4BIM5I数据标准体系统一标准，流程管理只有拟定相应制度做保障，推行 统一的标准和规则，并且以流程 落实管理，才能切实城市治理工 作的新模式。城市空间体系的管控 更加法制 更加规范 更加理性业务 模型业务工作标准化规范化 闭环式管理I数据交付标准全专业数据交付标准体系以政府管控需求为导向、建设指标体系为范围的应用标准数据交付标准与信 手册建 市 电 燃 环 筑 政 力 气 卫水 利综合管廊 给排水 隧道 桥梁 道路数据分类编码标准（莪容国土空间规划数据库标准）数据库建库标准规划设计管理交付标准规范建筑设计管理交付标准规范市政设计管理交付标准规范园林、电力、水利等设计管理交付标准规范平台功能服务及接口管理规定I软件开发体系提供数字科技城全景展示，包 括科技城新区现状、规划模 型、建筑模型、市政模型的数 据计算及三维展示功能，可展 示新区的现状及未来 子系统：驾驶舱子系统、工作 台子系统、现状建设子系统、国土空间规划子系统、控规 子系统、工程设计子系统、施工子系统、竣工子系统、BIM全生命周期可展示:数字全景图集全景GIS+BIM+IoT多软件共享格式多领域公开应用 GIS+BIM的必要性：规划和设计的 融合，规划到运营的打通（物联网 数据的接入）GIS+BIM的难点：CIM的大运算 量，三维数据读入、二三维一体化 分析（图形分析）GIS+BIM+loT地理定位信息 物理空间信息 I监测数据信息城市家具GIS平台I精细化治理体系数十至数百 y方公用一张蓝图，层层传导构建国土空间、建筑、设施、管网、城市 部件等空间对象的全要素体系，保证落实 一张蓝图给到底和城市精细化治理.三生空间组团单元地块建筑-构件全谱系-城市/组团：数十至数百平方公里 管控单元：要素不同，空间范围不同 控规单元：2至3平方公里 地块：1至5公顷 建筑：数千至万平方米构件：厘米级至米级电项雷过单元数十公顷至-数十平方公甲口设检 交通&*r m分也 f公也b下网期均_ 宣行凶_,公共空间年植Q 髭灾&M 次包内宽交5-，me 5-IOtflV 0.2-05km*04 08km1J L 2-Jtm11 r主号功it 东行 I 审电分区毡吟4攵遇期8 L WiTE-化 混合才助 倭行处I 气齐10-20kmJ 01-0.3km ，5km I 5-20km，数千至万 平方米s1介公 21tlM体fauelmrl_ I Y-身靛I.筑 口货 石 袤 99.“玳J j J 4ttt JI米做至米皴楼（屋）面 墙体任/梁I 土建 暖通/水/电三生空间，工 m 目知识体系与对俄麻a丽水工I WI多专业协同联动体系实现从总体规划、控详规划到具体项目各类管控 规则的纵向传递，保证未来施工建设不走样审批能力：自动审核人工审核自动备案设计单位在提交的要件里面成果必须 以BIM的方式来提交三维数据要件的支持I三维规划设计条件推动更加开放的设计通过在线提供数字底版、设计条件和 计算工具实现更加开放的管理以可查询、可追溯、全透明为目标建 立城市空间数据和空间治理档案I面向场景的模型模型K公共服务和人口 3、活力和街道 5、能源和绿色建筑2.交通和混合用地 4、水和海绵城市 6、热岛和微气候优化优劣影响性风险1、策略调整2、设施调整3、规划调整决策I开放治理o 在线会商问题商讨：方案标注、多方案上传、指标计筹比选协同管理：一次性告知、一站式服务，全流程资料 沉淀、信息共享 在线招投标设计条件给出、在线设计、初步评估、意见征集 开放众规三维展示、在线修改、周边环境直看方案自检、专家评议、公众反馈创新应用模块开发HW字0隼自I基于图网络的多专业协同图网络结构层资源流动_图网络结构层O_资源流动,图网络结构层。I数字经济的衍生发展应用场景砒信息设施层模型犷充故捌中新无人车、无人机、数字招商、科技金融、智能制造水、风、环境、交通、能源等 相关预测及咨询行业环境监测、车联网、|。卫 物联、做斜摄影.5G.工业互联网、卫物联 网、人工智能、云计算、区块 边计算