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建设CIM平台:为未来城市提供支撑

2022-12-26杨滔

中国建设信息化 2022年23期
关键词:智慧模型建设

文|杨滔

2021 年6 月,住房和城乡建设部出台的《城市信息模型CIM 基础平台技术导则》(修订版)中将CIM 定义为“以建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)、物联网(IoT)等技术为基础,整合城市地上地下、室内室外、历史现状未来多维多尺度信息模型数据和城市感知数据,构件起三维数字空间的城市信息有机综合体。” 随着CIM 相关研究的不断推进,人们对CIM 的期望已经超出三维信息综合体的概念,不仅可以记录和分析现状并发现问题,也强调基于三维模型分析和模拟未来,并且具备了提高人与人之间,人与机器之间交互的能力。

搭建共识架构体系,注重更多建设细节

CIM 平台分为国家、省和市三级平台,三级平台应执行统一标准规范,实现网络联通、数据共享、业务协同。CIM 平台建设应遵循“政府主导、多方参与,因地制宜、以用促建,融合共享、安全可靠,产用结合、协同突破”的原则,统一管理城市信息模型数据资源,提供各类数据、服务和应用访问接口,满足业务协同、信息联动的要求。每一级平台有建设的重点和独特的架构,形成具有一定共识的架构体系。

根据住房和城乡建设部发布行业标准《城市信息模型基础平台技术标准》,CIM 平台一般包括:(1)设施层,如物联感知设备和基础软硬件设备及网络资源;(2)数据层,如CIM 成果管理、规划管控数据、时空基础数据、工程建设项目数据、资源调查数据、公共专题数据和物联感知数据等类别的CIM 数据资源体系;(3)服务层,如数据汇聚与管理、场景配置、数据查询与可视化数据共享与交换、分析应用、运行与服务、平台开发接口等功能。同时,为了CIM 的建设与运行,需要搭建两套体系:(1)技术规范体系,即统一的标准规范,指导CIM基础平台的建设和管理,应与国家和行业数据标准与技术规范衔接;(2)运维保障体系,如运行、维护、更新与安全保障体系,保障CIM基础平台网络、数据、应用及服务的稳定运行。

以多学科融合、多技术集成、多目标服务为特色的土地质量地质调查,在服务支撑土地管理,乃至自然资源综合管理上,具有独特的优势,地调人应毫不犹豫地投入到生态文明建设的主战场,发扬地质“三光荣”精神,再做贡献、再立新功。

CIM平台实现城市治理体系和治理能力现代化的重要手段。城市信息模型(CIM)的初衷是尽可能地揭示城市本身动态运转的机制,并借助此去推演城市下一步的运行情况。从维度、精度、粒度等方面,CIM 本意是尽可能地与真实城市一致,且使得人们有能力去参与到“虚拟化”的CIM 本身的迭代与演进之中,辅助人们在真实世界之中做出相应的及时决策,实现对真实与虚拟城市治理的优化。

首先,CIM 平台亟需考虑支撑城市的动态运行。CIM 平台是对真实城市动态运行的模拟服务,不可避免地要考虑到城市这个开放复杂巨系统的运行模式。因此,CIM 平台的建构需要从复杂巨系统角度,考虑支撑城市动态运行的核心要素,包括深入到城市基层末梢的“分布式网络架构体系”、服务动态事件追踪与处置的多尺度“时空导航体系”、以及保障平台安全且便捷操作的“人机交互与防护系统”。这三个系统将共同构成支撑城市动态运行的核心骨架。

全面推进城市信息模型(CIM)平台建设是“新城建”提出的七项重点任务之一,要求深入总结试点经验,在全国各级城市全面推进CIM 平台建设,打造智慧城市的基础平台。城市信息模型(CIM)基础平台是“新城建”的关键性和基础性的数字化底座,为“新城建”提供底层驱动能力。充分发挥CIM平台的基础支撑作用,对促进“新城建”其他六项重点任务也有协同发展和统筹管理的作用。比如,建立基于CIM 平台的市政基础设施管理平台,能促进市政基础设施智能化建设和改造;依托CIM 平台,打造智慧出行“车城网”,支撑智能网联汽车应用;以CIM 平台为依托,建设智能化城市安全管理平台等。

(3) 2倍P-P间期大于一个逸搏的R-R间期。如图8长导联所示,根据测量出的间期,可清楚地观察到所有的2倍P-P间期(1.54~1.66 s)全部大于逸搏的R-R间期(1.50 s)。这是由于逸搏的频率快于P波频率的2倍,即逸搏总是抢在第二个本应下传P波(上方标有P2)之前抢先激动心室,从而产生了一次新的不应期,导致本应能下传的P2被干扰而未能下传,表现出连续的P波不能下传心室,其心电图表现类似于高度或三度房室阻滞。

发挥基础支撑作用,总结经验全面推广

其次,CIM 平台亟需考虑城市多尺度效应,不应单纯追求高精度与高逼真。CIM 不是追求最精细化数据的汇聚,也不是追求高逼真的渲染效果,而是需要建立动态算法与模型,去挖掘城市动态运行中不同尺度、不同精度的数据关联机制,去模拟多种粒度的空间和时间下的事件和规律,从而才有可能揭示城市运行的复杂性、涌现性、动态性,辅助破解诸如超大城市精细化治理的难题。

“呼哧”,卡尔松的两只鼻涕虫缩回了黑洞洞的大鼻孔里,现在他完全忘了足球,脑中只有军事任务。他双目炯炯地说:

远程控制模块既可以使用具有固定IP地址的Web服务器作为中转站,也可以使用GPRS网络上网卡动态接收数据,从而使得控制中心可移动。在控制终端,将接收到的数据存入数据库,然后利用基于MatLAB的最小二乘支持向量机建立土壤水分检测盐分补偿模型。

对于试点城市的经验推广,不仅仅需要组织相关的会议、讲座以及现场观摩,介绍CIM 平台的顶层设计、建设、运行、管理等方面的内容,而且亟需及时总结CIM 平台的运行绩效,聚焦CIM 平台解决了城市建设与发展的哪些具体痛点,如规建管行政审批效率的提升、城市数字经济的推动、老百姓福利获得感的改善。

目前,广州、厦门、南京、北京副中心、雄安新区这些试点城市都基本上完成了CIM 的一期建设与验收,取得了不错的成绩以及建设运营经验。广州市城市信息模型(CIM)平台是智慧城市的基础平台,在现有信息化成果的基础上构建以二维地图、三维模型、BIM 等数据为底板,汇集城市、土地、建设、交通、市政、教育、公共设施等各种专业规划和建设项目全生命周期信息,并全面接入移动、监控、城市运行、交通出行等实时动态数据。基于平台开发智慧审批应用,实现人工审批向机器辅助审批转变,目前已建立起CIM+智慧工地、CIM+城市更新、CIM+智慧园区、CIM+智慧社区等典型应用,并作为三维底座支撑了“穗智管”城市运行管理中枢的建设,为城市的规划、建设、管理全过程提供了理念支撑。未来可以在平台的基础上开发智慧交通、智慧教育、智慧医疗、智慧公安、智慧社区、智慧排水、智慧市政等智慧城市应用,为城市的规划、建设、管理提供支撑。

同时,“新城建”激发城市新动能与新兴市场潜能,为CIM 平台建设发展提供了最广阔的应用场景和创新空间,推进CIM 平台与其他产业发展互促共进,促进城市级海量数据处理及储存、多源传感信息融合、人机互动等CIM 相关核心技术取得创新,带动提升CIM 平台基础能力提升与CIM+的广泛应用,推动数字孪生城市与元宇宙的发展。

因此,试点城市中好用、管用、适用的场景值得推广,比如不动产的管理、历史文化保护、地下隐蔽工程管理、楼宇经济、园区招商引资等。特别亟需总结以市场方式有效推动CIM 平台建设的场景,例如CIM 平台建设加速新型信息化基础设施发展、推动模型仿真咨询行业发展、带动与时空相关的数字化贸易等具体场景,这样才有利于CIM 平台的可持续发展。与之同时,CIM 平台试点城市也亟需总结出哪些数据需要保密,而哪些数据在某种精度上可以在不同部门、不同行业、不同专业之间共享,以此确保数据安全又兼顾数据红利。

助力城市治理体系,展现无限未来前景

目前,CIM 平台的建设还需要注意更多建设细节。

最后,CIM 平台需要平衡两种驱动原则,一是以数据驱动为主,强调尽可能的全要素和全周期的数据汇聚,由此而生长出各类应用场景;二是以业务驱动或场景驱动为主,据此而治理数字资源,带动数据资产管理的迭代升级。这两种CIM 平台的驱动原则都有用武之地,对应于不同类型的城市建设需求。一般经济发达、数据条件较好的城市,偏向选择第一种驱动原则,力图建立全市的时空数据底板,如深圳的可视化平台;而经济条件欠发达或数据条件不足的城市,偏向选择第二种驱动原则,力图在某个应用领域进行突破。

首先,城市治理体系中不同尺度管理单元需要通过CIM 平台建设进行数字化整理,并智能化地关联到相关的数据采集、重组以及计算之中,最终被智慧化地融合到城市治理决策之中。真实城市治理的动态性在于:事件出现在不同尺度的空间单元或实体单元之中,如社区、城管单元、综合治理单元、交通单元、防疫单元、微气候影响单元、商圈活动单元等,并非都发生在最精细化的部件之上;且不同尺度上的事件存在一定的限制或刺激关联;不同层级的决策者所考虑空间单元或实体单元也往往差异很大,对应相关的时空管理或治理权限,并需要在不同的尺度上进行来回切换。

其次,CIM 平台提供智能化方式让人们参与到城市治理的方方面面。当人们能实时参与到CIM 平台本身的运行之中,才能推动真实城市动态运行的有效治理。因此,对于CIM 平台数据更新、模型运算、渲染表达、业务处置、推演决策、二次开发等都需要人机交互友好,其界面包括大屏、桌面端、移动端、端口配置屏等。以此,CIM 平台转化为城市治理日常工作的一部分,推动敏捷高效的城市治理新模式。

未来的CIM 平台不仅仅是简单的GIS+BIM+IoT 的技术或数据集成,而是合理精细化的“时空形态数据+属性数据+连接数据”的融通性建模平台,其中不同尺度、维度、粒度的涌现机制通过不同的模拟仿真技术得以揭示,并以不同形式的场景去动态表达出来,去揭示城市运行规律和问题,并预测城市、分区、社区、房屋、家庭等运行趋势、态势以及特定事件,安全而便捷地服务于城市中的人及其生产与生活的方方面面。

2012~2016年各费用明细与住院次均费用关联度大小依次是:药品费、治疗费、化验费、检查费、床位费、手术费、其他费、输血费、护理费、诊疗费。各年份具体灰色关联情况如下:五年来,10项费用明细中,每年药品费关联系数都处于前5位且均大于0.90;手术费、护理费关联系数逐年降低,2016年手术费关联系数低于0.85,护理费低于0.55;2013年后,检查费、化验费、治疗费关联系数大于0.90,2014年后检查费、化验费关联系数逐年下降,但仍大于0.90; 2016年,其他费关联系数为历年最高(0.99)。具体内容如表2,表3所示。

今年的《住房和城乡建设行业信息化发展报告(2022)》的出版发行具有重大意义,强调了“新型城市基础设施建设与发展”,契合二十大数字中国战略,有助于“加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群”,加快“优化基础设施布局、结构、功能和系统集成,构建现代化基础设施体系”,推动“数字贸易”“数字文化”等发展。

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