季玨 王新歌 包世泰 王彥杰

為貫徹落實黨中央、國務院關于網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國的戰(zhàn)略部署，自2018年起，由住房和城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合多部委持續(xù)推進城市信息模型（CIM）基礎平臺工作。CIM基礎平臺的搭建致力于打破智慧城市建設中的數(shù)據(jù)、業(yè)務壁壘，基于一張統(tǒng)一的“三維空間數(shù)據(jù)底板”實現(xiàn)數(shù)據(jù)層面的共享融合、技術層面的協(xié)同賦能和業(yè)務層面的互聯(lián)互通。CIM基礎平臺的搭建不僅要實現(xiàn)對于整個物理城市的數(shù)字孿生，更重要的是其作為一種與真實世界相對應的信息載體，能將城市的物理實體、社會實體、流動空間等有效鏈接，讓各類信息數(shù)據(jù)可以“動態(tài)”“有序”“精準”對齊，進而為城市治理、社會治理提供數(shù)據(jù)使能。

自2018年住房和城鄉(xiāng)建設部開展CIM基礎平臺建設試點以來，廣州、南京等地已初步搭建了CIM基礎平臺并開展了豐富多元的CIM+應用。目前，我國CIM基礎平臺建設工作逐漸駛入快車道，各地CIM基礎平臺建設項目紛紛落地。截至2021年底的不完全統(tǒng)計，我國與CIM基礎平臺相關的公開招標項目總計已達206項，招標金額合計超過23億元。如今CIM基礎平臺建設已多次被列入國家“十四五”系列規(guī)劃以及各地方的“十四五”規(guī)劃、數(shù)字政府建設等工作中。但CIM基礎平臺建設是一項復雜性較高、多種技術交融、多主體參與的長期性工作，項目的落地實施必須有相應的標準體系來規(guī)范平臺建設。

一、CIM基礎平臺標準建設現(xiàn)狀

CIM基礎平臺建設作為一項新生事物，目前尚處于邊實踐、邊認知的層面。本質(zhì)上看，CIM基礎平臺不是簡單的信息化項目，而是一項復雜的系統(tǒng)性工程，不僅涉及到CIM描述對象界定、語義體系的重構和規(guī)范化定義、多源信息對齊的邏輯和方法、多源數(shù)據(jù)信息映射和協(xié)同描述方法、模型內(nèi)容直觀可靠表達等理論和技術層面的科學問題，也涉及到數(shù)據(jù)結構化治理、平臺全生命周期建設和運維、信息安全有效使用、應用服務體系建構等實施層面的技術和管理難點。基于此，CIM基礎平臺建設區(qū)別于傳統(tǒng)的信息化建設項目，是一項具有明顯復雜性、多種技術交融、多主體參與的長期性和創(chuàng)新性工作。但目前各地項目的快速落地實施亟需相應的標準來規(guī)范平臺建設，這就需要一套完善的頂層制度和標準規(guī)范體系來保障數(shù)據(jù)接入、平臺建設、運行維護等各個環(huán)節(jié)的有效銜接和順利實施。目前，國家和地方已有相應的頂層制度和標準探索。

（一）頂層制度設計

2020年6月，住房和城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)信辦印發(fā)了《關于開展城市信息模型（CIM）基礎平臺建設的指導意見》，對CIM基礎平臺的建設內(nèi)容、建設目標等進行了全面指導，對加快我國CIM平臺建設應用具有重要的意義。

2020年9月，作為以上指導意見的配套性文件，由住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布《城市信息模型（CIM）基礎平臺技術導則》，總結廣州、南京等城市試點經(jīng)驗，提出CIM基礎平臺建設在平臺構成、功能、數(shù)據(jù)、運維等方面的技術要求，指導城市級CIM基礎平臺及其相關應用的建設。2021年6月，《技術導則》進行了新一版的修訂，簡化了相應的數(shù)據(jù)要求，明確了CIM相關概念、CIM分級分類、CIM數(shù)據(jù)內(nèi)容與構成、CIM基礎平臺定位、架構、功能和運維等內(nèi)容。可以說，在整個CIM基礎平臺標準體系尚不完備前，《技術導則》對于各地CIM基礎平臺的落地建設具有突出的指導意義。

2020年8月，住房和城鄉(xiāng)建設部會同多部委聯(lián)合印發(fā)了有關加快推進新型城市基礎設施建設（簡稱“新城建”）的指導性文件，提出加快推進基于信息化、數(shù)字化、智能化的新型城市基礎設施建設，以“新城建”對接“新基建”，引領城市轉(zhuǎn)型升級。這個文件直接點明了CIM作為最基礎的空間數(shù)據(jù)底座對于整個新城建產(chǎn)業(yè)化工作的基礎性作用，CIM基礎平臺直接服務于推動智能化市政基礎設施建設和更新改造、協(xié)同發(fā)展智慧城市和智能網(wǎng)聯(lián)汽車、加快推進智慧社區(qū)建設、智能建造和建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展、建設城市運行管理服務平臺幾項重點工作。

（二）行業(yè)標準的編研現(xiàn)狀

標準的編制要以科學、技術和實踐經(jīng)驗的綜合為基礎。建筑信息模型（BIM）的發(fā)展經(jīng)歷了20多年的實踐，如今相關標準體系已經(jīng)趨于成熟。而CIM在我國的發(fā)展僅4年多時間，其建模和應用技術的復雜程度遠高于BIM，標準體系建設亟待推進，目前處于動態(tài)完善過程。

自2020年9月以來，住房和城鄉(xiāng)建設部辦公廳陸續(xù)發(fā)布或公開征求意見的CIM相關行業(yè)標準共9項，目前《城市信息模型基礎平臺技術標準》《房屋建筑統(tǒng)一編碼與基本屬性數(shù)據(jù)標準》已公開印發(fā)，其他尚處在標準出版前的不同階段。

從行業(yè)標準的推出時序來分析，現(xiàn)有標準首先是快速回應各地建設所亟需的平臺和數(shù)據(jù)加工的技術性要求，解決項目實施落地過程中的難點問題。其中，《城市信息模型基礎平臺技術標準》用以規(guī)范各地CIM基礎平臺建設中的技術內(nèi)容。

而《房屋建筑統(tǒng)一編碼與基本屬性數(shù)據(jù)標準》則是針對城市物理對象中的房屋建筑這一體量極大的物理實體要素，進行信息化管理的一項通用性的編碼標準，該標準的出臺推動了住房建設領域信息化進程，不僅為規(guī)范房屋建筑生命周期的信息化管理打下基礎，更是為以房屋建筑為載體的管理提供了數(shù)字化紐帶，例如房產(chǎn)管理、工程保險、住房公積金管理、安全管理等。規(guī)范化的賦碼和管理對于后續(xù)以房屋建筑為單元的信息統(tǒng)計提供了準確的數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計渠道，同時也為信息公開和信息共享提供了“身份證號”，成為高效的信息索引工具。

（三）現(xiàn)有標準體系的總結和思考

隨著各地CIM基礎平臺建設熱度持續(xù)高漲，多地在CIM標準體系建設方面作了探索。全國智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標準化技術委員會、廣東省、廣州市、南京市和成都市等，均聚焦各自應用層面與具體需求，相繼開展了城市信息模型（CIM）標準體系的研究，為國家層面CIM標準體系的構建積累了可借鑒的實踐經(jīng)驗。其中，成都市CIM系列標準體系白皮書已于2022年4月發(fā)布。

國內(nèi)現(xiàn)有的CIM標準體系探索成果為國家和行業(yè)層面的CIM基礎平臺標準體系研究與構建積累了經(jīng)驗，提供了思路，但也存在一定的局限性。

一是各地對CIM基礎平臺建設的理解帶有地方特色，因此對CIM基礎平臺的建設內(nèi)容、交付要求、數(shù)據(jù)共享交換、信息安全保護、平臺性能等方面定義不一，未能形成系統(tǒng)性的CIM標準化建設體系，造成了地方上CIM標準重復建設，標準的實際應用效果有待考量的風險。

二是將CIM視為孤立的全新學科，重新構建和梳理標準體系。雖然CIM屬于新興學科，涉及的關鍵技術難點和軟件問題頗多，但目前業(yè)界比較統(tǒng)一的共識是CIM涉及到大場景的GIS、小場景的BIM和動態(tài)感知的IoT技術的集成融合，因此相關標準涉及到測繪和地理信息、建筑信息模型BIM、數(shù)字孿生城市、計算機和IoT等多個領域。CIM標準體系的建立需要與這些領域原有的標準體系充分融合。

由此來看，國內(nèi)已有的標準體系研究探索成果在使用上并不具備普適性，仍需研究制定一套國家層面能統(tǒng)領全局的CIM基礎平臺標準體系，避免標準體系的重復建設，減少不必要的資源浪費。

二、CIM基礎平臺標準體系的設計

CIM作為新興技術之一，可供參考借鑒的標準規(guī)范較少，在總結全國各地CIM相關標準建設工作的基礎上，亟需從國家層面研究設計一套全國共性的、內(nèi)容全面的CIM基礎平臺標準體系，引導和規(guī)范行業(yè)主管部門、各省市從業(yè)單位、用戶單位等開展CIM基礎平臺建設。

（一）標準體系的構建原則

城市信息模型（CIM）基礎平臺標準體系框架的建立應遵循以下基本原則：

全面包容—應體現(xiàn)體系的整體性，即體系的子體系及子子體系的全面完整和標準明細表所列標準的全面完整；同時應與現(xiàn)行的各類地理信息、建筑信息模型、測繪等標準有充分的銜接。

層次適當—標準體系構建要有恰當?shù)膶哟危桓髯芋w系或類別的劃分、范圍和邊界的確定，應按行業(yè)、專業(yè)或門類等實現(xiàn)標準化活動性質(zhì)的同一性。

動態(tài)迭代—標準體系是一個動態(tài)的系統(tǒng)，在使用過程中應不斷優(yōu)化完善，并隨著業(yè)務需求、技術發(fā)展的不斷變化進行維護更新。隨著信息技術的迭代更新，數(shù)據(jù)獲取和治理技術的不斷演替，以及應用探索中需求的不斷變化，CIM基礎平臺的標準也將是不斷修訂完善的過程。

（二）體系設計

根據(jù)標準體系建設目標和標準化需求，借鑒國內(nèi)外現(xiàn)有標準體系的框架結構，從標準類型、專業(yè)領域、級別、功能、業(yè)務的生命周期等若干不同標準化對象的角度，本研究對標準體系進行分析，從而確定標準體系的結構關系。

1．明確對象

CIM要表達城市物理世界中所有對象，同時為其他信息世界提供信息載體，是各類對象要素的抽象和總結、也是各類模型定義和信息交換的基礎。基于此，將CIM對象維度細分為語義、行為、狀態(tài)、資源等子類。

2．層級設計

按照標準體系中上下層標準的通用性與特殊性關系，可將標準分為基礎層、通用層和專用層：

第一，基礎類標準。基礎標準是在CIM領域工作中作為其他標準的基礎并被普遍使用，它對其下位標準具有指導、制約作用。包括應用統(tǒng)一標準、核心元數(shù)據(jù)標準等。

第二，通用類標準。通用標準是表達若干種標準化對象間共性特征的標準。其目的是避免制定互相重復或抵觸的個性標準而引起混亂。包括CIM平臺技術類標準、接口規(guī)范、信息安全類標準、數(shù)據(jù)資源目錄標準、數(shù)據(jù)共享與交換類標準等。

第三，專用類標準。適用于各業(yè)務領域、專業(yè)獨特要求的專用標準。每個專用領域可依據(jù)通用技術標準按需拓展其領域技術標準內(nèi)容。

3．內(nèi)容設計

從CIM基礎平臺全生命周期的角度，考慮標準體系的內(nèi)容設計，可分為總體類、數(shù)據(jù)類、平臺工具類、業(yè)務應用類、安全與運維類。

第一，總體類標準。總體標準是在CIM領域中作為其他標準的基礎并被普遍使用，它對其下位標準具有指導、制約作用。包括數(shù)據(jù)分類及編碼標準、應用統(tǒng)一標準、應用評價標準等。

第二，數(shù)據(jù)類標準。CIM模型數(shù)據(jù)相關標準是對城市信息模型數(shù)據(jù)生產(chǎn)、收集、存儲、傳遞、應用等相關過程的標準約束。包括元數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)資源目錄、數(shù)據(jù)交換格式標準、數(shù)據(jù)加工技術標準等。

第三，平臺工具類標準。CIM平臺建設過程對相關平臺技術、與其他系統(tǒng)銜接接口、對外提供服務、平臺功能性能等相關標準約束。包括平臺技術標準、數(shù)據(jù)治理工具軟件規(guī)范、平臺服務規(guī)范、平臺接口規(guī)范、平臺開發(fā)規(guī)范、平臺驗收標準等。

第四，業(yè)務應用類標準。CIM平臺在城市規(guī)劃、建設、管理、運行、服務等細分領域應用，以城市信息模型為載體，提供跨領域、跨學科共享數(shù)據(jù)與應用相關標準約束，如城市運行管理服務平臺技術標準等。

第五，安全與運維類標準。包含CIM平臺中相關基礎性設施安全、數(shù)據(jù)安全、敏感及涉密數(shù)據(jù)、平臺安全、接口安全、應用安全等框架內(nèi)容的規(guī)定。如平臺安全技術規(guī)范、數(shù)據(jù)安全規(guī)范、平臺運維規(guī)范等。

（三）標準明細設計

基于以上設計原則，筆者認為可遵循矩陣式結構的設計來劃分標準明細表的層次，編寫標準的具體明細表。其中，橫軸代表具體的內(nèi)容類別，縱軸代表標準在整體體系中的層級。

在此結構設計下，綜合考慮地理信息類、BIM類、遙感類、測繪類、計算機和IoT類等相關領域的標準體系，課題組按照采標類和自有新增兩類，初步設計出三級、五類近60項標準明細表，初步搭建CIM標準體系明細表，其中采標類為采納既有標準，新增類為CIM基礎平臺新編標準（見圖4）。

三、

完善的CIM基礎平臺標準體系在平臺落地建設和長效運營中的作用舉足輕重，結合各地對于標準體系和基礎標準的實踐探索，快速有效總結共性經(jīng)驗，構建統(tǒng)一、全面的標準體系已迫在眉睫，亟需以各類標準規(guī)范CIM基礎平臺的功能和數(shù)據(jù)技術內(nèi)容、數(shù)據(jù)的共享交換機制、信息安全及運維管理等內(nèi)容，以標準化工作促進CIM基礎平臺建設逐步走向科學化、合理化和實用化。

近期標準重點解決CIM數(shù)據(jù)內(nèi)容邊界不清晰、交換格式不一致等問題，中期標準進一步規(guī)范CIM內(nèi)容，加強CIM基礎平臺應用評價、安全使用等方面的指導，遠期標準則要建立完善的CIM標準體系，推動全國城市建設信息化高質(zhì)量發(fā)展。

同時，除逐步規(guī)范和完善CIM標準體系之外，各級CIM基礎平臺建設仍需要一套完善的制度體系設計。一是保障國家-省-市三級CIM基礎平臺體系的融會貫通，涉及自下而上的數(shù)據(jù)傳導和共享，以及自上而下的業(yè)務監(jiān)督和管理機制；二是要設計一套保障CIM基礎平臺全生命周期運營的數(shù)據(jù)有效治理更新共享的機制；三是要設計一套有效的評估機制和激勵機制。目前，各地普遍忽視制度體系的設計，這將直接影響平臺實際的建成效果、運行狀態(tài)和運營價值，建議各地因地制宜地深入研究制度體系，助力CIM基礎平臺在城市規(guī)劃、建設、管理、運營全生命周期過程中發(fā)揮持久有效的支撐作用。

參考文獻

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來源：奇葩BIM

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