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突破体系构建瓶颈 强化核心能力建设

  • 专家:

  雄安新区工程建设项目评标专家 张文成

  • 观点:

  ● 基于CIM的智慧城市建设及相关应用场景的体系构建已从打通数据来源、强化数据治理综合能力等方面逐步突破发展瓶颈;

  ● CIM在加速发展的过程中,还需持续强化物联感知操作能力、全要素数字化表达能力和可视化呈现能力等6种核心能力。

  根据城市规划、城市建设道路交通、社区管理、应急安全等不同领域的应用需求,CIM(城市信息模型)基础平台动态接入或建设各类智慧应用场景,在不同业务中保障信息精度一致性与数据时效性,使得城市运营管理更高效。

  回顾CIM及CIM+近年来的技术实现路径和应用场景,基于CIM的智慧城市建设及相关应用场景的体系构建已在逐步突破以下瓶颈:

  一是通过打通数据来源,打破行业数据壁垒,消除数据孤岛与筒仓效应,避免各行业、各部门治理各自为政。在数据收集过程中,面对跨部门、跨系统、跨平台的数据未设立统一的建设标准,数据清单、数据来源、数据格式、数据交付流程、数据管理规范等基础内容很多是缺失的,这为CIM平台数据治理带来数倍的工作量。同时,城市各数字化业务系统相关基础时空数据(如地理、建筑、管路、道路信息等)存在重复建设情况。通过CIM平台逐步建设统一的数据底层、数据资源目录、数据编码体系以及数据接口和分发机制建设,在数据贯通和避免数据资源遗漏浪费等方面取得了一定程度的成效。

  二是强化数据治理综合能力,实现城市时空大数据汇聚并进行数据分类,建立高效便捷的数据汇聚及共享机制。CIM平台建设及应用贯穿城市规、建、管全过程,涉及城管、环保等众多领域,数据内容包括基础时空数据、规划数据、建设数据、运营数据、公共专题数据等,种类繁多、质量参差不齐,数据的汇聚更新机制建立难度大。通过CIM平台建设统一的数据架构体系和治理规范,在数据治理过程中,实现城市级海量数据的承载和处理,对多源BIM数据进行统一的解析与重构。

  三是实现数据分布式存储、引擎融合及可视化加载呈现,支撑城市建设管理高效便捷化。CIM平台应用领域跨多个专业及部门,数据应用场景及使用频率高,对平台并发能力及数据资源快速调用能力提出较高要求,需对基础时空数据快速加载及分析技术进行深入研究,实现数据的可视化加载、快速共享。目前市面上的引擎无法实现GIS(地理信息系统)、BIM(建筑信息模型)数据的完美承载,各大院校、企业及研究机构近年来在CIM平台底层引擎研究上,开展了基于多引擎平台研发技术沉淀,二三维模型融合、多源异构数据存储与管理、可视化与空间分析,逐步通过多引擎及“转场”等方式实现对空天、地表、地下及室内外的一体化表达。基于虚幻引擎(UE4)提升城市信息模型的可视化表达就是其中的一个例子。

  四是打造开放共享的GIS+BIM城市数字底板,使城市业务数据与数字底板进行挂接关联,基于城市时空大数据库挖掘行业算法,促进城市运营管理智能化。CIM+所涵盖的智能算法经过城市应用场景训练,与人工智能、大数据等技术相结合,提供城市安全防范预警机制、应急问题处理机制、城市运营管理优化机制等,辅助并优化城市管理者的相关决策。

  在加速发展的过程中,虽然取得了一些技术性的突破和应用场景的丰富,但行业内仍然有不同的声音。我们要认识到其中存在的问题,逐步去攻克和解决。结合当前行业发展的现状,CIM平台以及CIM+生态体系的持续建设除了要继续加强相关技术瓶颈的突破,未来仍需持续强化以下几种核心能力建设:

  一是物联感知操作能力,集成发展新一代感知、网络、算力等数字基础设施,研究建设城市资源标识解析系统,提供城市资源全面AIoT化(人工智能+物联网)的统一规范,通过采集城市IoT数据,反映城市实时运行状态。

  二是全要素数字化表达能力和可视化呈现能力,构建城市语义信息模型,打造城市数字底座标准体系,坚持标准引领,建立统一、开放、可操作的数字底座建设标准体系,实现现实世界与数字世界精准映射。

  三是数据融合供给能力,打通各专项数据之间的关联,形成有机数据整体,有序治理数据资源,建立数据资源关系,促进数据资源高效开发利用。

  四是空间分析计算能力和模拟仿真推演能力,呈现广域范围内万物三维空间精确关系。还有基于城市运行规律构建行业分析算法模型,数字空间提前推演运行效果。

  五是虚实融合互动能力和自学习自优化能力,从数字空间观看实体空间情况和控制实体空间设施,通过实体空间设备随时进入孪生城市空间。通过机器学习算法,预警城市发展问题,制定应对措施并持续优化。

  六是安全保障能力,CIM建设中涵盖城市建设多方面数据,部分数据涉及保密问题,通过设置不同用户查看权限或引入脱敏脱密机制、分阶段提供不同精度数据等多种手段来保障数据的安全。

  数字先行,未来已至。随着“新城建”以及数字化改革不断深入、数字孪生应用场景需求不断深化,可以预见的是,聚焦智慧场景构建,CIM平台将会不断创新破局,引领新型城市建设浪潮,让城市焕发新生机。




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