城市信息模型(CIM)官方定义出炉!我们的CIM思考

来源: CIM思考 城市信息模型CIM

导读

最近湖南省住建厅和广州市住建局相继发布了关于BIM审图的文件,在社会上引起了广泛的关注。BIM审图最大的作用和目的:首先在于推进CIM平台的建设、增加CIM平台基础数据的积累,这些都是新基建的重要组成部分和支撑,其次才是进一步推进BIM技术本身的应用。

湖南省住建厅的BIM审图标准中没有提及CIM的定义,广州市住建局的BIM审图标准里直接给出了CIM和CIM平台的官方定义。

城市信息模型(CIM)官方定义出炉!我们的CIM思考-BIMBANK
城市信息模型(CIM)官方定义出炉!我们的CIM思考-BIMBANK

一、官方定义首次出现

1、首次定义

城市信息模型 city information modeling(CIM):

以建筑信息模型(BIM)、数字孪生(Digital Twin)、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。 

城市信息模型基础平台 basic platform of city information modeling:

以工程建设项目业务协同平台(“多规合一”业务协同平台)等为基础,融合二三维空间信息、建筑信息模型(BIM)、物联网感知信息,提供三维可视化表达和服务引擎、工程建设项目各阶段信息模型汇聚管理、审查与分析等核心功能,提供从建筑单体、社区到城市级别的模拟仿真能力,支撑智慧城市应用的信息平台。简称“CIM 平台”。

二、我们的理解

1、技术维度解读
CIM的定义:BIM+GIS+IoT;从技术维度看,CIM将物理城市映射到数字空间、构建城市级CPS(物理信息系统)也就是数字孪生城市,BIM解析单体建筑和城市构造,GIS标注空间位置,IoT与5G配合实现对城市部件的全面感知和互联应用。

2、文名解读城市信息模型可拆解为城市、信息、模型、城市信息、城市模型、信息模型、城市信息模型等名词进行解读。

城市

城市是一个坐落在有限空间地区内的各种经济市场——住房、劳动力、土地、运输等相互交织在一起的网络系统。

信息

反映事物内部属性、状态、结构、相互联系以及与外部环境的互动关系。

模型:

通过主观意识借助实体或者虚拟表现构成客观阐述形态结构的一种表达目的的物件。模型构成形式分为实体模型(拥有体积及重量的物理形态概念实体物件)及虚拟模型(用电子数据通过数字表现形式构成的形体以及其他实效性表现)。

虚拟模型又分为虚拟静态模型(Model)、虚拟动态模型(Modeling)、虚拟幻想模型(VR Model)。模型作为载体,可承载静态信息和物联网动态信息。因为有了动态信息,不仅仅是Model,翻译为Modeling更合理。

城市信息

把各种与城市有关的信息按照空间分布及属性,以一定的格式输入、处理、管理、空间分析、输出的计算机技术系统,是用以反映城市规模、生产、功能结构、生态环境及其管理的信息系统。信息源包括社会经济信息、自然资源信息、建筑物构筑物信息、物联网设施设备信息等。建立城市信息系统,不仅对规划、管理、决策与合理分配社会服务是必要的,而且有关土地、环境、人口、居住、社会、经济、社会服务与基础结构方面的高质量信息,也是提高人民物质和精神生活水平、减少社会劳动支出所必需的。

城市模型

城市模型是分析研究区域与城市社会、经济、科技与生态问题的模型。城市模型可提供仿真的内容如:迁入迁出城市的人口情况、建筑物拆除量与新建建筑量情况、低价住宅建设规划等。

信息模型

信息模型是面向对象分析的基础。它的基本思想是描述三个内容:对象、对象属性和对象之间的关系。对象之间存在一定的关系,关系是以属性的形式表现的。信息模型用两种基本的形式描述:一种是文本说明形式,包括对系统中所有的对象、关系的描述与说明;一种是图形表示形式,它提供一种全局的观点,考虑系统中的相干性、完全性和一致性。

城市信息模型

CIM=城市级BIM + 城市级GIS + 城市级大数据。当然CIM是一个代名词,不一定非要一个城市的平台建设才是CIM,而是指城市规模的海量BIM数据、GIS数据、IoT数据。

城市信息模型平台

城市级三维可视化、轻量化、精细化、互联网化、智能化、智慧化的平台软件产品。

城市信息模型应用

基于CIM平台的工程项目BIM规划报建、BIM施工图审查、BIM竣工验收备案应用;基于CIM平台、CIM模型、CIM数据的智慧城市各场景应用。
3、CIM英文字母M的延伸解读

Model,模型

Modeling,模型数据的变化过程、模型应用

Management,管理、城市信息管理

三、CIM的终极目标

1、CIM的本质是一种集成应用,打破信息孤岛

让小编想到了支付宝软件,有网页端、有APP的形式、甚至摆一个二维码图片就能实现个人商家和企业商家的收款交易。支付宝除了实现了收款、转账,还有理财、定酒店、买电影票、购火车飞机票、手机充值、水电煤缴费、打车、订餐、社保查询等四五十项常用功能,一个APP全部实现,当然我们也可以下载四五十个不同功能的APP,各功能的运营维护方还是每一个APP的开发方,同时支付宝提供平台、流量。支付宝成为主流的大家公认的交易格式,减轻了政府的管理负担、为企业和个人提供了便利。

一个城市几十个委办局,类似几十个APP软件,如政府部门管理系统、公共事业管理系统、地下管网信息管理系统、城市地理编码系统、智慧工地系统,各自运营但又有交叉。CIM平台提供基础信息如城市模型、城市信息,并集成各部门各行业的数据。当CIM成为支付宝一样公认的集成应用平台,CIM就真正融入了城市运营。
2、CIM平台建设的必要性和价值

(1)施工挖断电缆

我司中标的上海某政府园区项目BIM服务,2019年12月施工单位挖断了10KV电缆。业主被政府罚款100万,业主追究责任后罚施工总包1万。BIM单位未罚款,但我们在反思。

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提供的竣工蓝图扫描图片模糊不清,图面有明显的手工描画修改痕迹,并且缺少尺寸标注等信息。最后导致我方在进行BIM建模时漏画了一根主电缆。如果我们的BIM模型能够做到位,那么这次事故是有很大概率可以避免的;

分析原因:相关电力公司提供的竣工平面图比较混乱,可以看出,该图纸在后续的开挖翻新改造中未及时跟进修改,所做记录格式不规范,识别度较差。所以,未来的城建档案管理采取数字化、电子化、BIM化的形式将是大势所趋。

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当有建设项目在进行时,往往会发生多次这种情况。所以,今后可以把各个楼栋和城市管网连接处的模型及信息汇总到城市级CIM平台进行统一管理,方便日后维修改造及时定位和获取信息。

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(2)小区排水受阻小编2016年住在上海四平路一个比较老的小区。在雨季时,小区内的雨水排放系统经常出现问题,导致大面积的积水,深约20~35厘米,严重时会漫入楼道,几乎进入一楼住户家中。每次出现排水不畅,都要3~5小时后,才会疏通排走。

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基于CIM的思考:各个小区的给排水管网和城市市政管网/综合管廊,可搭建一个BIM模型、GIS模型,全面反映彼此间的各种实际连接关系,及各类隐患的历史记录,形成数字化、信息化管理的数据基础。各小区和城市管网连接处可以安放IoT设备监测水位和水流量,实时反馈到CIM平台,通过对比差异化数据、既往数据,及时预警,提前处置。有完整的城市管网BIM模型数据后,结合VR/AR通过手机或终端GPS/GIS定位,走到任何地方可直接看到地面以下的管道排布、上下关系、流动方向。为城市管理人员、物业维修人员、施工队伍在后续维护维修及改造开挖,提供明确清晰的“有据可行”三维虚拟参照物。

(3)总结

“小病不治,可成大患”。类似小区内涝这种问题,在雨季经常发生,解决问题所需时间经常在几个小时到十几个小时之间。所以,“小区内涝”不是大问题,不是顽疾,这类“小问题”的频繁发生,才是大问题。

“顽疾”并非是基础设施的落后,跟不上发展,而在于对这些信息没有做到“完整、详实、通畅、易用”的管理。不可能为了进行更好的管理,把有问题有隐患的地方翻起来重新再造一遍,时间、资金、人力、客观环境都不允许这种操作。

在CIM平台里,统筹城市基础设施建设各类信息的定位、记录、汇总,是解决问题的客观数据基础,三维虚拟参照物能够为各方提供直观的预警,支撑智慧建造和智慧运维。
3、CIM的应用最终惠及三个维度:政府、产业(企业)、老百姓

CIM平台建设让城市更智慧、让城市管理更精细化、打破各委办局信息数据孤岛;

CIM平台建设让相关企业能有更好更便捷的工作方向,可以高效的获取信息,确保不遗漏各种关联信息。同时也为规划、设计、建造、运营提供牢固坚实的客观数据基础;

CIM平台建设让人民的生活更美好、更便捷,如基于CIM的智慧社区、疫情的联防联控等。这才是CIM平台建设的终极目标。

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