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瓜达尔智慧城市发展规划下CIM平台构想的实践

2021-05-17 182 上传者：管理员

摘要：瓜达尔港既是中巴经济走廊“1+4”经济合作布局四大重点之一，也是海上丝绸之路的重要节点，具有重要战略意义。援巴基斯坦瓜达尔市总体规划项目（即瓜达尔智慧港城总体规划2017—2050）是落实中巴经济走廊政治共识和保障双方共同利益的中国政府援助项目，提出把瓜达尔建设成为安全、繁荣、绿色、宜居的智慧港城以及巴基斯坦杰出的经济特区城市。但是，目前瓜达尔经济基础较薄弱，信息化发展水平较低，建设智慧城市任重道远。笔者结合智慧城市发展特点和国内外智慧城市建设经验，对瓜达尔智慧城市规划进行研究，并提出瓜达尔智慧城市CIM(城市信息模型）平台构想。

关键词：
CIM平台
CIM技术
公共服务
功能结构
城市运营
智慧城市
瓜达尔
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一、智慧城市发展综述

1. 智慧城市与CIM技术

智慧城市概念首次提出是在20世纪90年代，它被用于形容城市发展过程中的科技化、创新化和全球化进程。2009年，IBM把智慧城市定义为以“建立一个由新工具、新技术支持的涵盖政府、市民和商业组织的新城市生态系统”为核心的技术方案。CIM概念是对BIM概念的延展。CIM是以3DGIS与BIM技术为基础，集成了互联网和物联网、云计算、大数据等先进技术进行数据采集、数据分析、数据整合、数据挖掘、信息发现、信息展示，是反映城市规划、建设、发展、运行的数字化信息模型。

2. CIM技术在城市规划、建设、运营阶段应用

(1）规划阶段。CIM技术能够优化城市空间布局结构，展示预览规划成果，促进城市科学规划、高效建设。

(2）建设阶段。CIM技术可以进行建设施工场景可视化、工程量计算、项目进度质量管理、安全生产管理等，提升建设过程精细化监管效能。

(3）运维阶段。CIM技术可以联通各系统信息，对城市各场景进行实时监控，及时进行运营维护，保障城市正常运行。

整体来看，目前CIM应用大都只是参与了城市生命周期的特定阶段，未能贯穿整个城市生命周期。随着中国“新基建”战略的实施，更多的数字孪生城市也将被建立。作为智慧城市和数字孪生城市的模型基础，CIM未来将会得到巨大应用。

二、瓜达尔智慧城市发展规划

1. 智慧城市发展现状

(1）移动通信方面。4G网络虽已基本覆盖瓜达尔老城区和港区，但服务质量欠佳。有线网络以电缆为主，带宽仅为1MB，尚无光纤网络，宽带普及率低于全国平均水平。在瓜达尔，数据中心、物联网等新一代信息基础设施尚未部署。

(2）受限于ICT基础设施条件，当地的信息化应用和服务极少。当前，瓜达尔信息化应用情况主要包括：政务方面，有使用互联网邮箱服务，但辅助作用有限，大多业务以人力办理、纸质文件流转为主；公共安全方面，身份证和出生卡的存在为网格化管理提供了数据基础，但缺乏警用视频监控和通信系统、民用交通监控和指挥系统、楼宇消防系统等；医疗与教育方面，GDA医院与GDA中学配有极少量计算机；环保方面，有空气PM2.5监测系统。

2. 智慧城市愿景

在总体愿景基础上，结合瓜达尔城市发展需求与全球智慧城市发展经验，提出瓜达尔智慧城市的愿景：利用高速互联网络、大数据、物联网、云计算等新一代信息通信技术，通过招商引资建设统筹集约的信息通信基础设施，搭建安全高效的城市运行管理平台，逐步开拓城市管理及公共服务领域的智慧应用，将瓜达尔建设成为一个信息资源互联共享、交通物流快捷畅通、社会生活平安便利、城市管理精细智能、产业经济高效低碳的智慧港城，打造成为国内和区域智慧城市样板，并推动瓜达尔成为区域数字枢纽。

3. 智慧城市总体框架

为全面实现瓜达尔智慧港城的愿景和目标，构建“一支撑、二中心、二应用、二保障”的智慧城市一体化建设格局。如图1所示。

(1）“一支撑”为构建一个涵盖通信网络、感知体系和数据中心的支撑体系，为智慧城市建设提供统一的网络、物联感知、计算、存储等服务。

(2）“两中心”为建设智慧城市运行管理中心和城市安全应急指挥中心，两中心互相协同，打造智慧城市的大脑和中枢，支撑应用系统集成和跨部门跨领域信息共享和业务协调。

(3）“两应用”为推进城市运营、公共服务两大领域应用工程建设，并与两中心实现联动协同。

(4）“两保障”为建立网络和信息安全保障体系，以及构建智慧城市建设需求的标准规范体系，遵循集约建设、共建共享、互联互通原则，按照统一规划、技术标准进行分步实施。

4. 智慧城市建设思路和重点任务

(1）建设思路。瓜达尔智慧城市建设需根据城市不同阶段的发展基础与需求，按照合理起步、适度前瞻、分期发展的原则制定实施策略，保障可落地性。近期为瓜达尔城市“数字化阶段”。这一阶段主要目标是应对公共安全、能源和水资源短缺等当前城市面临的紧迫挑战，可选取部分投入少、易见效的工程，以试点的形式开展，为进入下一个发展阶段作准备。中期为瓜达尔城市“互联化阶段”，这一阶段的主要目标是应对城市可持续发展的关键挑战，并优化城市系统的运行效率。远期为瓜达尔城市“智慧化阶段”，这一阶段的主要目标是保持城市的可持续发展能力，支撑区域数字枢纽的综合发展目标。

(2）重点任务。重点任务包括4个方面：(1)系统规划信息通信基础设施。信息通信基础设施是底层支撑，应在近期率先实施，并优先保障安全城市需求。建设内容包括通信网络（固定通信、移动通信、Wi-Fi无线热点）、物联网、数据中心（主数据中心、容灾备份数据中心、云计算平台）、其他基础通信设施（有线电视、邮政）等。(2)搭建统一的智慧城市运行管理平台。智慧城市运行管理平台承担智慧城市“大脑”和“神经中枢”功能，基于集约建设的原则，与安全城市的应急指挥中心共用空间和基础设施。建设内容包括数据共享交换平台、公共基础数据库、数据开放及挖掘分析平台、城市运营管理门户等。(3)构建城市运营智慧化应用平台。可实现对城市经济发展、安全城市、城市管理、交通、环保等方面进行全方面智慧化管理。(4)构建公共服务智慧化应用平台。可为市民提供智慧政务、市民卡、智慧医疗、智慧教育、智慧社区等服务。

三、瓜达尔智慧城市发展规划下CIM平台构想

基于瓜达尔智慧城市总体框架中“城市运营、公共服务”两大应用，构建智慧城市CIM系统平台，平台由城市运营、公共服务两大功能板块构成，其中城市运营功能板块主要作用是提高政府城市管理效率，公共服务功能板块作用是提升市民的城市服务体验并促进市民参与城市管理。由于平台目前以DEMO展示功能为主，未来在搭建平台的过程中可根据实际情况对相关功能进行拓展调整（如图2所示）。

1. 城市运营

以瓜达尔智慧城市发展规划重点任务“构建城市运营智慧化应用平台”为依据，利用CIM平台实现城市运营管理功能，服务对象主要为政府或城市运营商。为满足城市管理者对经济发展、城市安全、土地利用、市政设施、交通运行、生态环境及城市宣传的管理需求，城市运营功能模块下设城市发展、城市安全、城市管理、综合交通、生态环境、3DUrban等6个子功能模块。

(1）城市发展。城市发展板块包含社会经济数据和企业信息两大功能，可供政府进行经济分析以及产业发展、土地权属、价格、建设的动态监控，提高科学决策水平。其中，社会经济数据主要展示当前及预测年份的人口总数、GDP总值、三产对GDP的贡献值、进出口贸易总额等；同时可查询各产业区位置、面积和主导产业等信息；企业信息主要展示瓜达尔工业园的空间分布、面积、业主信息和即时土地价格等信息；并可展示现阶段企业数量统计信息。

(2）城市安全。城市安全板块包含城市安全系统、重点设施监控、灾害预防三大功能，可供政府有序整合级别不同、系统不同、功能各异的各部门力量，有机整合常规管理，应急管理、预防与救援。城市安全系统主要展示当前瓜达尔市城市安全系统的实时监测信息；汇总统计当前交通事故、安全事件及其他安全应急事件的数量，以及事故事件的具体信息。重点设施监控功能主要对瓜达尔重要设施进行实时监控，并可储存和调用相应的应急预案。灾害预防功能展示了人防站点和消防站的位置和实时信息、逃生通道、避难场地的空间分布情况，供政府在灾害发生时，快速准确地指挥城市安全疏散。

(3）城市管理。城市管理板块包含用地管理、智慧市政、智能环卫三大功能，帮助提升土地开发与市政设施管理效率。用地管理功能主要显示土地使用现状、土地利用规划，并可查询相应地块信息（开放强度、权属、建设情况等），供政府进行土地利用信息统计、项目选址、规划许可、方案审批等，实现瓜达尔土地利用“一张图”管理。智慧市政功能主要显示市政管线及设施的相关信息并对其进行实时监控。智能环卫功能可对环卫人员、垃圾运输设备、垃圾站点的位置、状态进行实时监测，支撑环卫系统的智慧化运营。

(4）综合交通。综合交通板块包含智慧交通和智慧物流两大功能，帮助提升城市综合交通运作效率。智慧交通可对各路段的通行拥堵程度、交通事故等进行实时监控。智慧物流主要对瓜达尔市内、瓜达尔与国际其他国家即时物流数据进行统计，并通过流线图的方式展示。

(5）生态环境。生态环境板块包含了环境质量监控和污染源监控两大功能，可供政府准确、及时、全面地掌握环境质量现状及其发展趋势。环境质量监控功能主要包括对空气质量、海洋环境、噪音等的监控。污染源监控功能主要包括垃圾站点、重点污染企业等的监控。

(6)3DUrban。3DUrban板块可直观形象地展示瓜达尔规划的城市设计模型，并结合建设进展实时更新已建建构筑物信息，为后续的建构筑物权属、用途、管理等信息查询提供支撑。通过3DUrban的智慧化展示，有助于城市形象的打造，政府也可用于进行城市宣传。

2. 公共服务

以瓜达尔智慧城市发展规划重点任务“构建公共服务智慧化应用平台”为依据，利用CIM平台实现公共服务功能，服务对象主要为当地居民和企业。为了满足当地居民及企业对智慧政务、在线办理、智慧医疗等公共服务需求，同时可收集接纳当地居民对城市发展的建议和诉求，公共服务功能模块下设政府在线、公民互动、综合查询及呼叫中心四子功能模块。

(1）政府在线。可为个人实现居住证、结婚登记、出生登记、签证、住房、入境检查的网上办理与查询；为企业实现引进外来员工进入瓜达尔、年度检查和年度报告、企业建立与变更、雇佣、税收的在线管理与更新；为政府部门实现瓜达尔发展管理局、公共卫生工程部门、瓜达尔港口管理局、农业部门、俾路支海岸发展局、健康部门、区域管理部门、人口福利署、瓜达尔工业产业发展局等多部门的信息发布与更新。通过政府在线也可实现交通、社区、资金、健康、教育等的综合服务。

(2）公民互动。可供政府发布时事热点，也可供公众提出教育、安全、社区、文化、医疗等方面建议，实现政府与公众的及时充分互动。

(3）综合查询及呼叫中心。综合查询和呼叫中心可提供公共信息查询及紧急呼叫。

四、总结与展望

瓜达尔智慧城市CIM平台是建设瓜达尔智慧城市的探索性研究，是援巴基斯坦瓜达尔市总体规划项目的创新服务。通过CIM平台可以更好向巴方展示智慧城市主要应用场景，从二维、三维角度全方位展示瓜达尔智慧城市规划成果。

现阶段瓜达尔智慧港城CIM平台是虚拟的平台，未来随着瓜达尔城市智慧设施（网络、摄像头、数据中心等）逐步建设，可以将CIM平台变为现实，届时可以结合建设实际对内部系统进行具体优化完善，为瓜达尔智慧港城的建设管理提供强大的支撑。

文章出处：刘景华,覃振东.基于CIM的瓜达尔智慧城市系统研究[J].交通企业管理,2021,36(03):71-73.