新时期我国推进智慧城市和 CIM 工作的认识和思考

新时期我国推进智慧城市和 CIM 工作的认识和思考

一、引言

城镇化被看作是扩大内需、维持国民经济继续持续快速增长的重要动力源泉。2019 年，我国城镇化率已经达到 60.6%，城镇化已经进入下半场，从发展主体、发展动力再到发展逻辑都发生了深刻变化。随着我国城市规模越来越大，要素越来越多，系统越来越复杂，传统城市管理与运维发展模式已无法支撑未来城市的发展需求。以物联网、信息网络为基础的新一代信息技术（ICT）的快速发展 [1] 为城市管理和社会治理提供了强大的技术支撑，给城市工作提供了新手段、新契机，推动了经济社会发展，改变了制造业、通信业、物流流通等领域的产业模式和企业形态，改变了城市政府、市场、企业、居民各城市主体的行为模式，也改变了我们的城市。

实现新一代信息技术与城镇化的深度融合，不仅是当前学界们热议的学科前沿 [2-4]，也将是未来城市工作的重点。二者的深度融合将重塑区域空间结构、深刻影响居民的生活行为，将会催生出更多的产业业态、商业模式和管理模式。2012 年以来提出的“智慧城市”的建设和推广，正是践行信息化与城镇化融合的一种整体解决思路。

2.1 各地城市信息类平台的建设情况

早在2005年前后，一些城市开展了网格化城市管理，开启了“数字城市”落地实施的进程。自2012年以来，各地陆续开展各类城市信息化项目或平台建设。“多规合一”平台、“国土基础信息平台”、“时空数据云平台”、“城市大脑”、“领导驾驶舱”、“社区综合管理平台”、“智慧园区”、“CIM 平台”、“数字孪生”等概念丛生，涵盖了从园区到城市等不同的应用场景，提出了数据汇聚和应用决策的解决方案，积累了一定的数据基础。这其中也不乏城市提出“智慧城市”的整体建设思路，意在将信息化融入城市发展中，实现城市的高发展质量。 根据2018年10月德勤发布的《超级智慧城市报告》显示，目前全球已启动或在建的智慧城市有1000多个，中国提出建设智慧城市的城市超过500个，远超排名第二的欧洲（90个）。但真实建设情况和建设成效却不如人意。

2.2 智慧城市的建设困境

如今智慧城市已成“新风口”，建设如火如荼的同时，存在着资源浪费、重技术轻应用、路线不清晰等诸多问题。

在思想认识层面，一方面政府、市场、企业等各参与方对于智慧城市的发展仍然存在概念不清、内涵不明的困惑。新型智慧城市的建设缺少整体性的“落地工程”，大多是在具体的业务领域，运用信息技术来拓展城市信息化的业务，例如智慧交通、智慧医疗等 [4]，对于智慧城市整体设计和分层实施还十分欠缺。另一方面，各参与方对于智慧城市的技术复杂性认识不够深入，工作“虚夸浮躁”。一些地方决策者将智慧城市简单的理解为“上一批信息化项目”，盲目的崇拜“大数据”，崇拜“新技术”，崇拜“新设备”，盲目制定推进方案，盲目确定工作目标，忽视了本土的发展阶段、技术水平、人才构成和经济实力等，将智慧城市建设，搞成“形象工程”。

在技术层面，一方面受限于行政和技术的壁垒，数据共享和业务协同的模式始终无法突破。各类数据的体量庞大，数据格式不统一，交付成果不通用，各类接口的标准不统一等具体的技术问题，使得信息孤岛和信息烟囱的现象依然存在。另外，业务的各参与方以及不同的业务阶段，无法实现信息互换流转，协同管理成为难点。另一方面，关于核心技术和软件的国产化替代难度大、周期长，信息安全和信息共享等关键技术和制度不很明确，基础信息受限于“密级”管理不得不成为“镜花水月”。

2.3 城市信息模型（CIM）的提出

为了有效解决智慧城市建设中数据共享和业务协同的痛点和难点问题，2018 年以来，住房和城乡建设部、工业和信息化部等多部门联合推进城市信息模型（City Information modelling，简称CIM）工作，推进城市规划、建设、管理过程中的数据融合、技术融合和业务协同。这一思路是借鉴了建筑信息模型（Building information modeling，简称 BIM）领域的成功经验。BIM 目前已将建筑物在设计、施工、建造、运维全生命周期的建筑信息的集成整合至一个三维模型信息数据库中方便信息共享，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于 BIM 进行协同工作 [5]。CIM平台融合了大场景 GIS 技术，小场景 BIM 技术，物联网 IOT 技术等新一代信息技术，为城市的精细化治理和智慧城市建设提供全要素的“三维空间底板”。但CIM的推进绝不仅是 BIM 的复刻，当模型从建筑单体扩展至城市级，涉及的数据体量庞大，数据种类和来源极为丰富， 各类模型的复杂程度和耦合程度攀升，这对于 CIM工作是一巨大的挑战。

从内涵上来讲，CIM具有模型、平台等多重内涵。CIM作为平台的含义，更多的是作为智慧城市的基础性平台而存在。CIM基础平台致力于建立一个城市信息和数据汇聚的基础平台，实现城市海量多源异构数据的融合。在城市基础地理信息的基础上，建立建筑物、基础设施等 BIM 和三维数字模型，表达和管理城市三维空间，支撑城市规划建设管理运行的数字化、立体化、精细化、智慧化，支撑智慧城市的建设和运行。

近年来，习近平总书记对于建设“网络强国、数字中国、智慧社会”做出了重大战略部署。2018年底中央经济工作会议以来，党中央高度重视新型基础设施的建设。CIM基础平台作为现代城市的重要新型基础设施和智慧城市的基础支撑性平台，是提升城市建设管理的信息化、智能化和智慧化的重要途径，是提升城市治理能力现代化的必经之路，也是贯彻落实网络强国、数字中国、智慧社会战略部署的重要支撑。

当前，CIM在国内外均属于刚起步的新生概念， 相关技术理论还在讨论阶段。但当前，各地 CIM平台建设项目已开展的如火如荼，据不完全统计，截止到2020 年 8 月，已有 30 多个地区提出CIM基础平台建设。不少城市、新区、园区尺度的CIM项目陆续进入招标实践阶段。2020 年 9 月，在总结 CIM 试点经验的基础上，住房和城乡建设部发布了《城市信息模型（CIM） 基础平台技术导则》[4]，指导和规范各地CIM平台的建设工作。CIM基础平台建设将进入快速发展的探索实践期。但当下CIM基础平台的发展还受限于关键自主软件和平台不成熟、数据治理体系不健全，相关标准体系不完善，信息安全技术和制度不完整等关键技术的制约。目前住房和城乡建设部、科学技术部、工业和信息化部已在相关科研项目中选拔优势团队集中攻关，相关技术需要“边走边替代”。但当前在推进 CIM 基础平台中还存在诸多思想认识层面的误区，这将严重影响CIM 推进工作的效果，甚至背离推进 CIM 基础平台建设的意义和初衷。主要表现为：

（1） 对于 CIM平台的基础性理解不够客观，缺少“共建共享”。当前，大部分城市在CIM 基础平台的工作基础仍很十分薄弱，CIM工作的顶层框架不健全， 城市三维空间数字底板尚未形成，数据汇聚的体制机制不健全，表达城市多尺度多行业的模型耦合度不高，“重应用、轻底层”的现象比较普遍，城市“数字底座”还没有盖牢，就开始盲目搭建基于 CIM平台的“应用大楼”。这在少数城市试点探索阶段，问题还不大，但中长期来看，底层综合平台的缺失，势必会造成业务协同的障碍，重蹈“信息孤岛现象丛生，业务各自为政，信息资源重复建设”的覆辙。

（2） 推进 CIM平台的差异性把握不够精准，意欲“大干快上”。当前部分试点城市CIM 基础平台的建设虽有了相当进展，但仍在探索阶段。相比之下，很多城市还没有基础，出现“一哄而上”、“盲目跟风”、“大幅冒进”的现象。各地在资源禀赋、经济基础、行业现状、人才构成、区域本底等存在差异性、阶段性等特点，应该有选择、有重点地推进示范项目，通过示范推广带动。

（3）推进CIM工作中的协同性重视不够，缺少“跨界”开放思维。平台建设涉及各行业、各环节、各领域的协同推进。但由于城市的复杂性，信息领域专家短期内对城市发展规律、城市管理的工作模式理解不深，而传统的城市规划建设管理领域人员，又对信息技术和信息化工作知之甚少，存在“两张皮”。亟待尽快打通信息化和城市规划建设管理的知识体系，相互“科普”， 相互融合，相向发力。

我国智慧城市建设不仅受新一代信息技术本身的驱使，更受到我国新型城镇化发展的内在需求所迫 [5]。2019 年末“新冠”疫情的爆发也进一步暴露出我国传统城市管理在基层治理和公共安全的高风险和粗放性问题。新时期，我国城市的发展目标、规模结构、资源要素、生活行为在发生着改变，城市安全和城市韧性方面的要求也逐渐提高，这就对我国规划、建设、管理等的制度和方式方法提出了更高的挑战，我国城市治理和社会治理的迫切需要向精细化、智慧化转型升级。

推行我国新型智慧城市的建设是一个信息化过程， 也是城镇化过程，最终还将是深化改革的过程。但需要关注的是，新型智慧城市的建设需要一个整体性的框架设计，绝不是各个行业单兵作战，需要在数据、技术、业务层面进行深层次的融合。CIM平台为新型智慧城市的建设提供了一个整体性的、全局联动的数据融合和业务协同的基础性平台 [6]。未来，应以CIM平台为底层搭建各项“CIM+”应用，搭建智慧城市的整体框架[7-8]。当前相关领域的信息化和平台建设已经有了很好的进展。CIM平台不是一个全新的概念，也不是从“零” 开始的工程，是需要我们实现现有信息化资源的充分整合和信息共享，以城市空间为纽带，融合各类信息，形成一个坚实的“三维数字底座”，理顺一套坚实的“保障机制”。

下一步，推进CIM平台建设，还需要从政府层面、研发企业、业内专家多方面推进工作。在行业和企业专家一方，应放大格局，相互学习，求同存异，探索推进， 同时，积极推进科研成果向实践转化。在企业一方，应着眼长远，与其他企业协同，与地方政府合作，一起做大智慧城市“蛋糕”。地方政府一方，需要综合谋划、统筹推进 CIM 平台建设工作，加快推进数据汇聚，推进产学研用结合，根据城市经济技术条件、发展阶段、实际需求，不断提升城市数字化、信息化、智能化水平。国家相关部门一方，则应加大支持力度，推动软件研发、技术创新、制度创新，支持城市平台建设，推进国家、省、市三级平台互联互通。