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刘谦:以CIM平台推动数字孪生落地 以数字孪生助力智慧城市建设

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11月26日,由中国测绘学会、中国城市公共交通协会主办的第十四届中国智慧城市大会在京开幕。500余行业专家学者、意见领袖、企业精英汇聚一堂,为中国智慧城市建设建言献策。广联达科技股份有限公司高级副总裁刘谦受邀在大会高峰论坛作主题演讲,从理论和实践层面,深入阐释了数字孪生(CIM)平台在未来智慧城市建设中的实践路径和应用前景。

刘谦:以CIM平台推动数字孪生落地 以数字孪生助力智慧城市建设

数字孪生破解当下城市规建管存在的诸多难题

蓬勃发展的信息技术推动城市建设发展进入数字孪生时代。刘谦分享称,相比传统的城市建设发展,数字孪生城市将实现高标准规划、高质量建设、精细化管理,空间资源高效、有效利用,城市综合功能协调发展,物理城市与数字城市同步规划、同步建设、同生共长,城市大数据资产开放共享。但在目前,城市在规划、建设、管理上依然存在很多问题,例如数据割裂不及时、监管手段落后等诸多弊端,迫切需要新的机制、新的手段来推动数字化、智慧化管理体系建设。

数字孪生正是破解当下城市建设发展诸多难题的制胜法宝。“孪生城市”是物理维度上的实体城市和信息维度上的虚拟城市同生共存、虚实交融的城市发展格局。通过城市的模拟、监控、诊断、预测和控制,解决城市规建管中的复杂性和不确定性问题,全面提高城市资源配置效率和运转状态,实现一张蓝图绘到底、一张蓝图干到底、一张蓝图管到底,将城市建设与管理提升至“细胞级”精细化治理水平。

“数字孪生将会把我们的城市从过去的孤立管理带到系统管理的新时代。”刘谦说。

刘谦:以CIM平台推动数字孪生落地 以数字孪生助力智慧城市建设

那么,作为破解城市发展难题的“金钥匙”,数字孪生究竟如何落实?刘谦认为就是要实现“物联”“数联”“智联”,打造城市数字化建设管理的新模式。物联就是在线化,基于物联网+智能设备+5G技术,通过物联网、互联网等实现运行数据实时互联,支持业务纵向打通,物理城市和数字城市虚实映射。“数联”就是数字化,基于BIM+3DGIS技术,以城市全景三维模型为载体,集成“物联”创造的物联网数据、建设数据、运行状态等业务信息,构建全方位城市信息模型(CIM)。“智联”就是智能化,基于平台+大数据技术,搭建综合监管平台,横向打通业务数据,基于数据实现城市全场景运营决策和治理。

CIM平台建设是数字孪生落地的关键

作为数字孪生最核心的问题,CIM平台如何建设,是困扰行业的一大难题。刘谦认为,建设CIM平台首先要解决四大核心问题:一是空间数据引擎能否实现高效、多源融合、构件化、高逼真;二是空间数据构建是否低成本、快速、重复利用;三是空间数据融合能否实现IoT智能匹配、高效数据组织;四是CIM数据能否应用于规划、建设、管理全过程。

刘谦称,解决这四大难题,就需要为CIM搭建整体的技术架构。“简单讲,CIM=BIM+GIS+IoT,但在实际搭建过程中,其整体技术架构包括数据生成层、数据融合层、数据引擎层、数据应用层。”

刘谦:以CIM平台推动数字孪生落地 以数字孪生助力智慧城市建设

数据生成层,一方面通过多技术手段逆向建模,实现多源空间数据融合,全过程、自动化的一体化数据融合与管理;另一方面,通过IOT平台,感知数据在线化连接,与空间模型智能化匹配,虚实映射。

数据融合层,通过CIM数据管理平台,实现空间数据、业务数据、感知数据多源异构数据的汇集、整理、入库、分析等管理;基于图数据库,建立空间管理,形成与实体城市映射的数字化城市模型,作为数据模拟、分析的基础。

数据引擎层,通过多源空间数据融合,三维大体量模型轻量化,Web端高逼真渲染,BIMGIS融合全构件化、对象化,实现海量空间数据高效、逼真、全构件化管理。

数据应用层,基于CIM平台微观宏观一体的、动态增长的、可支撑业务应用的、可更新和可追溯的城市时空信息模型,实现规划一张图、建设监管一张网、城市管理一盘棋,支撑城市智慧化运营决策,并依托数据资产管理,提升城市盈利与服务潜力。

CIM平台已在多个项目应用,效果良好

近年来,作为建筑业信息化领军企业,广联达研发诸多产品和服务,为客户提供数字建筑、数字城市、数字城市全生命周期的信息化解决方案及应用服务,包括基于CIM的城市规建管一体化平台、基于CIM的建筑智慧运营管理平台、CIM时空信息云平台等,在全国各地多个项目中得到实践应用。

刘谦:以CIM平台推动数字孪生落地 以数字孪生助力智慧城市建设

数字建筑方面,龙湖基于BIM的设计管理,打造了高品质、快周转开发模式;万达“BIM+慧云”,实现了可视化运维管理。数字园区方面,北京大兴国际机场临空经济区基于CIM的规划建设信息平台,初步奠定了“数字临空”的数据基础;青岛中央商务区基于CIM的综合治理平台,有效提高了综合治理预警和快速反应能力,降低了运维成本。数字城市方面,深圳市“基于BIM的建设项目辅助审批系统”,提升了审批效率,增强了审批透明度;福州滨海新城基于CIM的规建管一体化平台,实现了事前预防与控制、联动协同处置,提升了城市生态、安全、韧性。

演讲最后,刘谦进一步阐明了核心技术能力对于智慧城市建设的重要性。从BIM到CIM,从让项目成功到城市美好,最核心的是拥有自主可控、安全可靠的图形技术,没有这样的核心能力,很难实现未来美好的场景。“广联达特别愿意不断构筑核心技术能力,并运用这种能力支持行业发展,赋能合作伙伴,助力我们未来的城市越来越美好,人们的生活越来越美好。”

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