来源：公众号“中国建设报智慧城市” ID“jsbzhcs”
发布：CIM小编整理
杨 滔，中国城市规划设计研究院未来城市实验室执行副主任，注册城市规划师，伦敦大学学院（UCL）和清华大学双博士，清华大学《城市设计》副主编，国际空间句法指导委员会委员，中国建筑学会计算性设计学术委员会常务理事，中国城市科学研究会大数据专委会高级会员。曾任北京市建筑设计研究院有限公司副总建筑师、副所长，住房和城乡建设部城乡规划管理中心副研究员，伦敦大学巴特雷特建筑学院副研究员，英国空间句法公司研究员和高级咨询员。曾负责雄安数字规划平台与北京城市副中心行政核心区控规及城市设计、大伦敦战略规划空间专项等项目。发表论文90余篇。
我国智慧城市建设正全面铺开，但实践中“烟囱林立”、“数据孤岛”、“重复建设”等现象屡见不鲜。近年来，BIM（建筑信息模型）、物联网、移动通信等技术快速发展，也让CIM（城市信息模型）越来越多地出现在人们的视野中。CIM这一集合了三维地理信息系统、建筑信息模型和物联网等多种先进技术的城市管理手段，为智慧城市发展注入了新鲜血液。越来越多的城市开始尝试以CIM为智慧城市的数据中心和管理平台，探索新的建设方向——数字孪生城市。
中国城市规划设计研究院未来城市实验室执行副主任杨滔认为，CIM建设既是智慧城市跨行业融合的基石和底板，也是推动城市高质量发展的重要抓手，更是带动我国21世纪产业升级的重要引擎。CIM建设将会扩展出“数字空间领地”，探索基于信息融合创新的新产业培育发展路径，为我国产业融合以及新型城镇化建设提供切实可行的方案。
01Q：CIM建设对于传统智慧城市有哪些突破？
杨滔：传统智慧城市建设强调以通信为主的智能基础设施建设和应用场景，如智慧教育、智慧医疗、智慧交通、智慧水务、智慧政务等。在这些建设之中，信息化更多强调城市神经系统、城市大脑、城市中枢系统等，本质是试图将神经植入城市，使城市行为更敏捷、更智能。
CIM建设更强调城市本身的全息数字化，时间和空间是极其重要的维度，也是城市运转的本质之一。所有城市要素与其关联，重新勾画基于时空单元的箭头，形成城市过去、现在、未来的全息场景。这套数字孪生的城市空间操作系统就是数字新基建，具有感知层、数据层、计算层、网络层以及应用层，核心是时空单元构成的虚拟城市及人机互动的界面。
数字孪生的CIM不仅是实体城市的复制和映射，更是基于真实城市数据不断进化的智慧。它的能量将随着数字技术的演进日益强化，最终成为一个承载人类物质世界、社会活动和集体心智的无限场域。传统智慧城市空间的物理性将被无限延伸，城市将逐渐成为现实空间和虚拟空间逐渐交融的混合空间。在数字孪生的CIM中，城市之间、人类之间、万物之间的时空阻隔将逐渐被实时数据交换所打破，一个时时刻刻万物感知、万物互联、万物智能的新世界将成为可能。
数字孪生的CIM还将突破人类感知的极限，开展一场重塑人类感知能力的实验，勾勒出城市中无数隐匿的维度和场景，发展出超越人体本身感知维度的超感知能力。CIM与人合二为一，构成通感城市，将使真实的物质城市发生多维折叠，构成无限扩展的空间和流变，数字化的城市和人类会蜕变出新的感知通联，人类在时空穿梭中永续迭代、通感万物。
因此，CIM首先是传统智慧城市空间定位的数字坐标；其次是城市建设领域信息化集成应用的数字操作系统；最终是城市智慧化建设运营交易的数字中枢。
02Q：目前国内CIM建设现状如何？存在哪些问题？
杨滔：国内现阶段CIM建设情况还处于探索阶段，重点围绕BIM集合展开。同时，CIM平台还承载着非BIM的几何模型、文本图片等不同类型的数据。基于这些数据的整合或单专业领域的贯通，CIM建设力图服务城市规划管理、城市建设运营、物业管理服务、大型园区施工管理等工作。住房和城乡建设部也启动了CIM建设试点，围绕“放管服”进行了有益探索，缩短了建设审批时间，实现了“只跑一次”的目标。
CIM建设目前还存在很多问题。首先，CIM概念并未形成共识，国内外在学术上有不同观点；其次，不同类型的BIM彼此不通，实现不同类型的BIM集合存在技术难度，数据量过于庞大，图形引擎效率不够理想；再其次，数据标准难以统一，不同机构、行业、部门、城市等都有不同的规划建设运营标准；最后，安全性问题尚未解决，CIM汇聚了海量信息，使城市地上地下基本透明。
从务实角度而言，CIM建设亟待解决三方面核心技术：一是空间定位、分割及编码体系，确保城市任何部件或事件都能在四维时空中得到识别；二是图像快速存储、显示、计算等，尤其是在移动网页端实现，与图像引擎效率密切相关；三是跨行业、跨机构、跨部门的标准体系，包括专业、数据、安全等。
03Q：国内目前最典型的CIM建设案例是哪里？
杨滔：CIM本质是服务城市全生命周期，不断地全要素迭代、全开放赋能各行各业，最终形成超越真实城市的数字超级系统，与真实城市共同演进。河北雄安新区CIM（以下简称“雄安CIM”）建设实践从2017年7月开始，核心是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、全球领先的数字城市。同时，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。
雄安CIM平台强调全周期，以时间为核心的集成创新。遵循城市空间生长周期的客观规律，以数字技术赋能增效空间管理，监测与展示雄安空间成长建设全过程。根据现实城市成长的“现状评估—总体规划—控详规划—方案设计—施工监管—竣工验收”六个阶段，实现城市全生命周期信息化和城市审批管理全流程数字化，推动数字城市数据汇聚，记录雄安的过去、现在与未来。
以空间为坐标的方法创新，汇集地上地下空间数据和动态信息，建立空间编码体系，促进数字城市全时空要素管理。以空间为城市数据交换、共享和融合的基本ID（身份信息），构建统一空间编码作为空间惟一身份证，以映射城市每一立方米数字空间和实体空间的对应关系，覆盖“城市—组团—社区—邻里—街坊—街块—地块—建筑—构件”不同空间粒度，以“位置—单元—属性”将不同层次、不同维度、不同粒度的数据进行融合后协调处理，从时空维度对城市进行全方位、全生命周期的数字化描述，支撑城市精细化管理需求，通过人工智能技术，让数据发挥价值，让城市更加智慧。
雄安CIM平台强调全要素，以算法为动力的应用创新。协同规划、市政、建筑、道桥、园林、地质等多领域，全面梳理行业知识图谱、技术应用、发展趋势等内容，以数字化技术为桥梁，整合地质勘测、自然地理、市政交通、城市规划、建筑设计、施工建造、运营管理等类型数据和信息，理顺从现状走向未来城市的全产业链条，建构全局敏捷联动和反馈的新机制，创新一体化迭代管理和产业体系。
雄安CIM平台强调全透明，以联动为原则的治理创新。建立多规合一、多测合一、多管合一体系，最大限度地实现城市建设信息共享共有，促进城市建设项目稳步推进，重点解决多方审查、项目审批、城市建设监管等问题，推进多部门管理流程与制度统一，线上支持多部门联审、多专家论证，不断完善各部门多管合一机制，加强部门协调与沟通，更好地服务于城市整体发展需求。
雄安CIM平台强调全开放，以共享为理念的原始创新。以共享为哲学基础，以数据开放、规划开放、产业开放为目标，以安全为底线，搭建原始创新能力。以XDB（雄安数据交付标准）开放数据格式实现“大场景三维地理信息系统（3DGIS）数据+小场景BIM数据+微观物联网（IoT）数据”等有机融合，确保各专业交付成果的名称标记、数据标记、计量单位、坐标体系四统一，实现多软件共享格式、多领域公开应用，全面提升平台的灵活度、适用性和安全性。
04Q：CIM建设前景如何？未来发展应注意什么？
杨滔:CIM建设是国内外发展大趋势,不管是BIM+GIS还是基于广义数据库的BIM+GIS+IoT等，都是行业探索的技术路径，本质都是为解决区域、城市、片区、社区、建筑、部件、事件、人等在空间中的定位、数据融合及其计算。在BIM领域，我国目前与国外差距仍然很大，关键性技术并未解决，应用人才队伍尚未成熟。因此，需要建议从人才教育、硬软件创新、产业培育、规范标准制定等发展趋势，结合5G（第五代移动通信技术）和物联网变革，进行中长期布局，而不仅是解决短期问题。
CIM建设要实现关键性突破，首先要通过政策杠杆，改变长期以来建设行业信息化和工业化程度不高的局面。在设计、施工、运营这个闭环中，数字化技术将推动行业透明化与标准化，而对于提升过程中设计质量、施工质量、运营质量等收费政策，均需要进一步研究。BIM是CIM的基石，缺少BIM的法律地位，CIM无法真正建立。BIM的本质不在于数据化，而在于从设计创作端就能对后续深化设计、图纸制作、施工运营等进行顶层设计、高品质管理及风险管控，真正实现全过程管理。
其次，以各部委公信力为基础，推动在大建设领域中跨行业跨部门数据融合。数据库建立与共享的管理政策与标准规范是核心。数据在中枢汇聚或采用分布式技术进行端的融合，被更多部门、机构和企业采用，才能实现数据库的真正价值。根据安全要求和市场经济规律，出台相关政策和标准，规范数据交流、获取、交易制度，这些是各部委的重要抓手。
最后，围绕CIM市场化运营，推动全行业升级转型，组织企业、教育和科研机构等，展开特定产业链条重塑改革，建立相关场景试点，包括绿色建材、装配式建造、老旧小区改造、可支付住宅、城市管理、社区共同缔造、智慧交通等细分领域在CIM平台上的应用。
本文原标题：以“时空”为出发点打造城市信息操作系统
