CIM技术支撑新型智慧城市治理与服务——以青岛泊里镇为例

2022-09-16 109

李风英,青岛市西海岸新区泊里镇人民政府智慧办主任

沈旭,博士,北京知优科技有限公司技术总监

摘要:新型智慧城市是全面推进新一代信息技术与新型城镇化发展战略深度融合,也是落实国家网络强国、数字中国、智慧社会的发展方略。随着数字孪生技术引入城市发展以及建筑信息模型(BIM)技术的延伸,城市信息模型(CIM)的技术概念被不断完善,并成为支撑新型智慧城市建设中的重要内容。本文以青岛市西海岸新区泊里镇为例,通过分析泊里镇发展中遇到的挑战与机遇,详细阐述了以CIM技术支撑新型智慧城市建设与城市治理的方法和现有成果。泊里应用CIM技术建设新型智慧城市的示范效益吸引了全球智慧城市大会组委会(SCEWC)的关注,入围并唯一获选2020全球智慧城市大奖亚太地区治理与服务大奖。

关键词:新型智慧城市,CIM基础信息平台,治理与服务

一、泊里转型升级的挑战与机遇

泊里镇位于山东省青岛市西海岸新区西南部,总面积156平方公里、海岸线长40公里,全镇的面积有170.12平方公里,常住的人口11万人,是山东省新生小城市试点镇、全国千强镇,先后荣获“中国建设美丽乡村典范镇”“全国新型城镇化示范镇”等称号。 

泊里镇的转型升级将面临城市发展的诸多挑战。作为全国千强镇,也是青岛唯一的山东省新生小城市和行政管理体制改革试点镇,根据《青岛西海岸新区泊里镇镇域总体规划(2018-2035年)》,至2025年,泊里镇城镇化水平达到69%;至2035年,城镇化水平达到90%。城镇化将推动村庄向社区转变,农民向市民转变,在此过程中,传统的管理和服务模式难以为继,泊里将面临体制机制改革、社会精准治理、精细化开发建设、民生普惠服务、产业转型升级等诸多挑战,亟需提升城市承载力与城市治理能力。而以往传统 “智慧”治理方式往往面临以下问题:

  • 缺少规划:缺少深入的定制化研究,导致“千城一面”,缺乏城市思维。以经验进行规划,导致落地性差、生态性差。以项目思维方式做,短期性强;
  • 过分统一:一味的追求 “统一云”,导致初期投资巨大、风险大。统一云思维高度标准化,灵活性、落地性低,遏制了智慧元素的自发能动性,投资周期长;
  • 技术瓶颈:传统软硬件技术面对大型智慧系统存在明显技术瓶颈,缺少分布式、大数据、人工智能、高效能数据传输的支持;
  • 缺乏调度:以软硬件系统项目思维执行,未从短期-长期的战略思维进行全盘考虑,缺少开放性与合作性,未深入研究如何激发智慧城市生态的自发性。

泊里镇的转型升级,也是历史性的发展机遇。如果能够通过创新的、新型智慧城市建设的方式解决传统治理过程中的棘手难题,充分迎接挑战,便可抓住机遇,结合董家口国际级港口的资源优势,提升泊里经济创新力和竞争力,实现城市智慧化转型升级。

二、国家战略和科技发展为泊里发展指明方向

国家关于加强新型城市基础设施智慧化建设战略,数字乡村发展战略,数字中国建设战略等国家战略为智慧泊里建设指明了方向。近年来,国家住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会等各单位多次明确提及BIM、CIM的重要性及建设意义,在国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要中,更明确提出完善城市信息模型(CIM)平台和运行管理服务平台,构建城市数据资源体系。泊里镇在贯彻落实国家展战略的进程中,坚持高起点定位、高水平规划、高标准建设,尝试跳出传统“智慧”城市一蹴而就的建设方式,提出了“智慧小城市”的特色建设方法,着重围绕以下三个重要方面进行推进。

(一) 以专业引领——确立泊里小城市发展规划与定位

聘请同济大学副校长吴志强院士担任小城市规划建设总顾问,编制完成《泊里小城市控规与城市设计方案》,研究确立了“探索世界小城市永续发展的中国样板”的城市定位,实施“东、西、南、北、中”五大板块整体规划建设(图1),推动小城市建设按“多规合一”科学有序推进,逐步将泊里小城市打造成西海岸新区的西南门户,董家口港城片区的居住和服务配套核心区,集临港服务、蓝色产业、商贸流通、居住等复合功能的城镇和新区。泊里整体规划的确立为CIM技术的应用奠定了良好的应用基础以及应用方向。

图 1 吴志强院士完成泊里发展规划与定位

(二) 用科技赋能——以CIM技术为核心构建泊里智慧中枢

国家信息中心作为智慧泊里建设规划专家团队,以国家级专家团队的专业经验和权威影响力,助推智慧泊里的建设发展。国家信息中心联合技术团队共同为泊里制定了《智慧泊里建设总体规划(2020-2025年)》、《智慧泊里重点工程建设方案(2020-2025年)》,着重强调以“CIM智慧孪生技术”作为智慧泊里体系架构的核心技术,建立泊里镇智慧中枢,提升数据融通与决策指挥能力;构建“11353”总体技术架构,即“一基础、一中台、三平台、五领域、三入口”(图2),全面支撑新型智慧城市建设。保障了泊里镇智慧化发展能够以统一技术思路出发,分三个阶段渐进式逐步发展;充分思考与规划CIM应用的场景和未来对城市带来的价值,而非过分强调创建华而不实的三维数字模型。并且在“智慧中枢”中强调数据中台的建设与区块链的应用,与CIM齐驱并驾,打破数据孤岛、保障数据安全可靠,提高应用数据的关联共享能力和数据资产的管理能力。

图 2 国家信息中心提出“11353”顶层架构,强调CIM为技术核心

(三)靠模式保障——政企合作运作模式保障执行有序、高效

区别于以往智慧化建设中政府单位单一传统的角色定位,泊里特别成立青岛市西海岸新区泊里镇人民政府智慧办,着力投入研究及发展泊里智慧小城市建设。同时,智慧办积极寻求与CIM领域专业科技团队合作,作为智慧办长期科技咨询团队,提供专业的技术支持和把控,保障智慧泊里这一长期而又艰巨的建设任务能够统一、高效、有序的推进。

三、脚踏实地,以CIM基础信息平台赋能智慧泊里场景应用

泊里已于2020年7月建成统一CIM基础信息平台(图3)作为“城市数字一张图”,实现数字孪生全要素信息采集。目前平台采集镇区20平方公里倾斜摄影数据,170(涵盖156)平方公里正射影像数据和全镇数字规划模型;涵盖中移动、联通、电信等20类地下管线及城市交通、行政区划等城市规划数据,917个摄像头实时监控视频数据以及企业“一楼一档”、居民“一户一档”等数据,与泊里镇地理空间信息相结合,建立六大专题数据库(图4),实现城市人文地理空间等全方位数据的三维可视化管控,为泊里招商引资提供宣讲平台。同时,泊里镇建立了CIM基础平台数据库标准体系(图5),未来各类基础信息将持续对接进入CIM基础信息平台,避免重复建设、数据冗余。配合CIM基础信息平台,泊里还建立了镇级数据中台,打通社会治理、综合执法、政务服务、党建党务四大数据系统,旨在形成基础数据技术支撑和数据综合治理能力,建立数据接入与共享交换标准,实现跨规口数据共享与业务流转。

图 3 CIM智慧孪生基础信息平台倾斜数据加载

图 4 建立六大专题数据库

特别要强调的是,泊里镇“智慧中枢”建设率先应用区块链技术,并通过数据共享交换体系实现各领域应用系统之间的数据安全流转与共享,同时通过区块链技术对数据的存储和传输过程进行加密,保证数据的安全可靠。

图 5 CIM数据交换架构

依托CIM基础信息平台、5G和AI等超级计算机技术支撑,现已实现以下四大智慧场景应用。

(一)依托CIM技术赋能基层党建管理

充分利用 CIM 技术为基层治理赋能,完善党建全面引领的基层治理格局,构建党建引领的新平台。平台采集整合了了4011名党员、115个党支部、200个党建活动,便于及时调度党员,提高了党员基层参与治理的效率。

图 6 CIM党建专题

(二)规建管一体化,实现全生命周期智慧化发展

基于CIM基础信息平台,依托总规、控规、详规等规划与地理信息结合,统筹泊里镇国土空间规划、建设施工、运营管理的业务流程和数据通道,实现城市规划策划一键分析及土地开发成本一键测算、报批报建。最终将实现城市“规划一张图、建设一张网、管理一盘棋、BIM一示范”,以一张蓝图绘到底,科学统筹城镇化转型过程中土地规划与城市空间布局。

图 7 CIM智慧建设监管系统

(三)依托CIM打造“政务通”,实现治理精准高效

在数据采集方面,基于CIM平台和数据中台技术优势、网格化管理方法,通过多端合一与数据共享的方式,通过一部手机就可以实现对所有数据的采集工作。实现城市9.8万人口、1118企业、2.9万房屋、49个项目全部信息数据采集。

基于区块链数字ID建设政务数据资源共享体系,整合上述采集信息,实现了公文签批、流转、督查督办、会议管理、事项通知等全部线上操作,网上审批公共服务事项100%“一次办好”,服务事项“一网通办”。全力打造了“审批环节少、办事效率高、服务质量优、群众获得感强”的政务服务环境。 

(四)CIM协助安全应急一体化管控

依托CIM基础信息平台、“雪亮工程”视频融合项目将辖区内公安专网内的监控系统按需向社会治理中心融合312路,集成融合32路镇本级自留摄像头以及650路各村(居)视频监控,建立并完善包含移动办公、移动指挥调度、移动端执法、执法记录、执法检查、执法受理、执法案件分析等功能的监管平台,做到一个平台统一指挥与协作。前期在疫情防控、坟墓搬迁、森林防火及罂粟巡查、建筑工地涉及生态环保执法中均已应用巡查,运行效果良好;综合执法进小区“睦邻”APP已正式上线。

综上所述,青岛泊里镇小而精细、踏实而又创新的智慧城市建设方法以初见成效,吸引了国际关注、引入新的经济投资、提升了城市品质,且印证了以数字化手段助推城乡发展成为新型智慧城市建设和发展的必经之路,CIM技术的应用能够有效地避免了城市发展过程中的重复建设、数据孤岛、缺乏顶层规划等一系列问题。未来将继续完善以CIM基础信息平台为核心的民生、治理、规划、建设、生产等各类“CIM+”智慧化场景应用,充分挖掘数据价值,提升数据资产的智慧化管理能力,全力打造“智慧生态港镇,数字孪生新城”!

图 8 吴志强院士为青岛泊里颁奖



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