2008年,IBM首次提出“智慧地球”,2010年正式提出“智慧城市”,進而引發(fā)智慧城市建設(shè)的熱潮。為探索智慧城市建設(shè)、運行、管理、服務(wù)和發(fā)展的科學(xué)方式,2012年年底,《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于開展國家智慧城市試點工作的通知》印發(fā),決定開展國家智慧城市試點工作。2013年1月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公布第一批國家智慧城市試點名單,其中地級市37個、區(qū)(縣)50個、鎮(zhèn)3個。同年8月,又有103個城市(區(qū)、縣、鎮(zhèn))入選國家智慧城市試點名單。2016年,國家“十三五”規(guī)劃綱要提出“建設(shè)一批新型示范性智慧城市”。2017年,黨的十九大報告提出“建設(shè)數(shù)字中國”。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《智慧城市建設(shè)行業(yè)發(fā)展趨勢與投資決策支持報告》的數(shù)據(jù)顯示,截至2017年3月,中國95%的副省級城市、83%的地級城市,總計500多個城市,提出建設(shè)智慧城市的目標(biāo)。建設(shè)智慧城市已是不可逆轉(zhuǎn)的時代潮流。智慧城市的建設(shè)既離不開技術(shù)支撐,更需要信息完備的智慧數(shù)字模型。
從BIM到CIM
助力中國智慧城市建設(shè)
BIM(建筑信息模型)是一個完備的三維空間和多維信息模型,能把建設(shè)工程項目全生命周期的工程信息、資源等集成在一個模型中,方便各參與方使用。BIM通過三維數(shù)字技術(shù)模擬建筑物所具有的真實信息,為工程設(shè)計、施工和運維提供相互協(xié)調(diào)、內(nèi)部一致的信息模型,實現(xiàn)設(shè)計、施工和運維一體化及各專業(yè)的協(xié)同工作,從而降低生產(chǎn)成本、確保工程建設(shè)的速度和質(zhì)量。
CIM(城市信息模型)是以3DGIS(三維地理信息系統(tǒng))和BIM技術(shù)為基礎(chǔ),集成并利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、人工智能等先進技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集、分析、整合、挖掘、信息展示等,以反映城市規(guī)劃建設(shè)、發(fā)展和運行的情況,助力城市規(guī)劃、城市建設(shè)和城市管理等。
2008年前后,設(shè)計院開始應(yīng)用BIM技術(shù)進行三維設(shè)計、管線碰撞檢查等,稱為設(shè)計院1.0時代。2011年前后,施工單位開始應(yīng)用BIM技術(shù)進行設(shè)計深化、施工難點模擬、施工過程管理等,稱為施工企業(yè)2.0時代。2014年前后,業(yè)主單位開始應(yīng)用BIM技術(shù)進行成本控制、決策分析、建設(shè)虛擬樣板房等,稱為業(yè)主3.0時代。2015年,管理咨詢單位和政府開始將BIM技術(shù)應(yīng)用于招投標(biāo)、審圖、驗收、審計等,稱為管理咨詢4.0時代。2016年至今,建筑業(yè)不斷拓展BIM應(yīng)用的深度和廣度,特別是物業(yè)和城市管理部門成為BIM應(yīng)用的主要推動單位,讓典型BIM應(yīng)用滲透到建筑運營維護、城市運行等各個方面,稱為運維5.0時代。
2011年,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《2011年~2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》明確指出:在施工階段開展BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用,推進BIM技術(shù)從設(shè)計階段向施工階段的應(yīng)用延伸,降低信息傳遞過程中的衰減。2016年,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《2016年~2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》提出,“十三五”時期,全面提高建筑業(yè)信息化水平,著力增強BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力,建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化取得突破性進展,初步建成一體化行業(yè)監(jiān)管和服務(wù)平臺,數(shù)據(jù)資源利用水平和信息服務(wù)能力明顯提升,形成一批具有較強信息技術(shù)創(chuàng)新能力和信息化應(yīng)用達到國際先進水平的建筑業(yè)企業(yè)及具有關(guān)鍵自主知識產(chǎn)權(quán)的建筑業(yè)信息技術(shù)企業(yè)。
CIM的研究與實踐
CIM包括交通、通信、能源、建筑、道路等城市基礎(chǔ)設(shè)施,以及政府、企業(yè)、學(xué)校、家庭等組織和人的活動產(chǎn)生的一系列信息。BIM是CIM的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一。CIM與BIM是宏觀與微觀、整體與局部的關(guān)系。
在工程造價及投資管控方面,CIM能對項目全生命周期實施全過程管控,包括決策立項階段的投資決策,規(guī)劃設(shè)計、招投標(biāo)、工程施工階段的全過程工程咨詢管理和投資管控等,不斷推動城市發(fā)展和城市更新。
以深圳市為例。在保障房建設(shè)方面,深圳市面臨著建設(shè)體量大、任務(wù)重的難題和挑戰(zhàn)。通過運用CIM技術(shù)搭建的保障房規(guī)劃建設(shè)決策指揮平臺、項目建設(shè)全過程監(jiān)管與信息共享平臺等,深圳市保障房建設(shè)的速度大大提升。
深圳市國際生物谷位于廣東省深圳市大鵬新區(qū),核心啟動區(qū)占地10平方公里。CIM技術(shù)在生態(tài)保護、古村修復(fù)、地形整理、綠化、園林景觀、給水排水、電氣及水土保持等工程中均有應(yīng)用。
智慧城市是對城市發(fā)展的更高層次要求。我國發(fā)展智慧城市還需盡快掌握核心技術(shù)。目前,在高科技信息技術(shù)方面,我國對外依存度依然很高,多數(shù)核心技術(shù)仍掌握在跨國公司手中。只有加強關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)的自主研發(fā)和集成創(chuàng)新,才有可能建設(shè)自主可控的智慧城市。但是,智慧城市建設(shè)不能僅強調(diào)技術(shù)應(yīng)用而忽視社會經(jīng)濟層面的創(chuàng)新。未來,智慧城市將不斷向縱深發(fā)展,以構(gòu)筑創(chuàng)新2.0時代的城市新形態(tài)。
建設(shè)智慧城市要切實貫徹“互聯(lián)、整合、協(xié)同、創(chuàng)新、智能”的智慧城市理念,借助全面集成的智慧技術(shù),建立統(tǒng)分結(jié)合、協(xié)同運行的城市管理智慧應(yīng)用系統(tǒng),通過更全面的互聯(lián)互通、更有效的交換共享、更協(xié)作的關(guān)聯(lián)應(yīng)用、更深入的智能化,促進人流、物流、信息流、交通流等的協(xié)調(diào)、高效運行,讓城市運行更安全、高效、便捷、綠色、和諧。