近年來,隨著信息技術的飛速發(fā)展,數字化轉型已成為推動社會進步的重要引擎。在住房和城鄉(xiāng)建設領域,數字化建設更是被提升到了前所未有的高度。住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的《“數字住建”建設整體布局規(guī)劃》明確提出,要通過現代信息技術的應用,提高城市建設的效率和智能化水平,助力智能城市的建設。這一政策的出臺,標志著“數字住建”正式成為推動行業(yè)變革的新引擎。在數字中國戰(zhàn)略引領下,以"智"促"治"已成為提升城市運行管理服務水平的核心路徑,物聯(lián)網、大數據、人工智能、數字孿生、CIM等新一代信息技術正在深度重構城市治理的底層邏輯。

  政策引領:數字住建的國家戰(zhàn)略

  中國城市治理的數字化轉型已上升為國家戰(zhàn)略。2024年底,《中共中央辦公廳國務院辦公廳關于推進新型城市基礎設施建設打造韌性城市的意見》明確提出,到2030年要建成一批高水平韌性城市,實現城市運行更安全、更有序、更智慧、更高效。這一綱領性文件特別強調要打破數據孤島,加強城市運行管理服務平臺與應急管理、公安、交通、水利等多部門數據的共享,構建跨部門協(xié)同的城市風險監(jiān)測預警體系。

  住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的《“數字住建” 建設整體布局規(guī)劃》更是為行業(yè)發(fā)展提供了詳盡指導?!兑?guī)劃》堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想特別是習近平總書記關于網絡強國的重要思想為指導,深入貫徹落實黨的二十大精神,緊緊圍繞好房子、好小區(qū)、好社區(qū)、好城區(qū)這條主線,加強 “數字住建” 頂層設計與整體布局。其明確提出到 2027 年底,“數字住建” 建設要取得顯著成效,部、省、市三級 “數字住建” 工作平臺需高效聯(lián)通,一體化數字基礎設施和數據資源體系建成運行,數字化政策標準和安全防護支撐能力明顯提升,住房、城鄉(xiāng)建設、建筑業(yè)等領域數字化發(fā)展成效顯著,工程建設領域全生命周期數字化管理協(xié)同高效,城市運行管理基本實現 “一網統(tǒng)管”,住房公積金等數字化服務效能大幅提升。到 2035 年底,“數字住建” 建設取得重大成就,數字基礎設施全面夯實,數據要素價值充分發(fā)揮,住房城鄉(xiāng)建設領域數字化治理體系和治理能力成熟完備,大系統(tǒng)共治、大數據慧治、大服務惠民的 “數字住建” 體系高效運行。

  在網絡強國、數字中國等戰(zhàn)略的指引下,《規(guī)劃》從多個維度對 “數字住建” 進行布局。在數字基礎設施建設上,結合國家數字基礎設施發(fā)展布局,統(tǒng)籌推進網絡、算力、應用基礎設施建設,大力推進新型城市基礎設施建設,增強數據感知、邊緣計算和智能分析能力,同時打造部、省、市三級 “數字住建” 數據中心與 CIM 基礎平臺體系,為行業(yè)數字化應用提供基礎底圖與空間底座服務。在數據資源體系建設方面,完善住房城鄉(xiāng)建設領域數據管理體系,推動數據匯聚治理和共享應用,提升數據資源規(guī)模和質量,充分釋放數據要素價值。

  工業(yè)和信息化部辦公廳印發(fā)的《關于推進移動物聯(lián)網 “萬物智聯(lián)” 發(fā)展的通知》,也為 “數字住建” 發(fā)展提供了有力支撐。移動物聯(lián)網作為經濟社會數字化轉型的重要驅動力量,在網絡基礎、應用規(guī)模、產業(yè)生態(tài)等方面已取得顯著成效。《通知》提出到 2027 年底,要完善基于 4G 和 5G 高低搭配、泛在智聯(lián)、安全可靠的移動物聯(lián)網綜合生態(tài)體系,這將進一步推動物聯(lián)網技術在住建領域的深入應用,實現城市設施的實時感知與智能運維。

  這一系列政策目標的設定與具體規(guī)劃,為 “數字住建” 的發(fā)展指明了清晰方向,提供了堅實的政策保障,促使行業(yè)加速數字化轉型進程,提升城市運行管理服務水平 。

  CIM 平臺:構建城市三維數字底座

  CIM 平臺堪稱 “數字住建” 的基石,通過整合地理空間數據、建筑信息模型(BIM)、物聯(lián)網感知數據等多元數據,構建起逼真的城市三維數字孿生體,宛如為城市打造了一個數字化的 “克隆體”。這一平臺成為住建領域數字化治理的核心 “基礎設施”,為城市管理提供了 “一圖統(tǒng)管” 的強大能力。

  以中山翠亨新區(qū)為例,通過 CIM 平臺一期建設,成功搭建起城市三維空間數據底座,并積極拓展地下空間、智慧文旅等 “CIM+” 應用場景。在城市規(guī)劃階段,規(guī)劃師們可以借助 CIM 平臺,直觀地查看城市的地形地貌、現有建筑分布等信息,對新的建設項目進行合理布局,避免與現有設施產生沖突。在城市建設過程中,施工人員可以利用 CIM 平臺實時了解項目周邊的環(huán)境情況,優(yōu)化施工方案,提高施工效率。而在城市運營階段,管理者能夠通過 CIM 平臺對城市的基礎設施運行狀況進行實時監(jiān)測,及時發(fā)現并解決問題。

  CIM 平臺還打破了住建、交通、環(huán)保等部門之間的數據孤島,實現了跨領域協(xié)同。武漢東湖高新區(qū)將規(guī)劃數據、企業(yè)數據與實時感知數據相融合,在交通管理方面,結合 CIM 平臺中的道路信息、實時交通流量數據以及周邊企業(yè)的上下班時間等信息,智能調整信號燈時長,有效緩解交通擁堵;在環(huán)保領域,利用 CIM 平臺中的地理空間數據和實時環(huán)境監(jiān)測數據,精準定位污染源,制定針對性的治理措施。

  物聯(lián)網:實現城市設施實時感知與智能運維

  物聯(lián)網技術的廣泛應用,讓城市中的各類設施仿佛擁有了 “感知神經”。通過在建筑物、橋梁、道路、管網等基礎設施上部署大量的傳感器,能夠實時采集設施的運行狀態(tài)、環(huán)境參數等信息,并將這些信息傳輸至管理平臺。

  在智慧住區(qū)中,物聯(lián)網技術實現了社區(qū)安防、能源管理、物業(yè)服務等系統(tǒng)的整合。智能門鎖、攝像頭等安防設備實時保障居民的人身財產安全,一旦發(fā)現異常情況,能夠立即向業(yè)主和物業(yè)報警。能源管理系統(tǒng)通過傳感器監(jiān)測水電燃氣的使用情況,根據居民的生活習慣進行智能調控,實現節(jié)能降耗。物業(yè)服務方面,物聯(lián)網技術讓物業(yè)管理人員能夠實時了解小區(qū)內設備設施的運行狀況,如電梯的運行狀態(tài)、路燈的照明情況等,及時進行維護保養(yǎng),提升服務質量。

  在城市基礎設施管理中,物聯(lián)網技術同樣發(fā)揮著重要作用。在橋梁上安裝應力、位移傳感器,實時監(jiān)測橋梁的結構健康狀況,一旦發(fā)現橋梁出現異常變形或受力不均等情況,及時發(fā)出預警,以便采取相應的加固措施,保障橋梁的安全通行。在地下管網管理中,通過在管道上安裝壓力、流量傳感器,實時監(jiān)測管網的運行狀態(tài),及時發(fā)現泄漏、堵塞等問題,提高管網的運維效率,降低事故發(fā)生率。

  大數據:驅動城市管理決策科學化

  大數據技術如同城市管理的 “智慧大腦”,能夠對海量的城市運行數據進行收集、存儲、分析和挖掘,為城市管理決策提供科學依據。

  在城市規(guī)劃方面,大數據可以對城市的人口分布、經濟發(fā)展、交通流量等數據進行深入分析,幫助規(guī)劃部門制定更加合理的城市發(fā)展戰(zhàn)略。通過分析人口密度和年齡結構數據,確定不同區(qū)域的公共服務設施需求,合理規(guī)劃學校、醫(yī)院、養(yǎng)老設施等的布局。通過分析交通流量數據,優(yōu)化城市道路網絡,規(guī)劃新的交通樞紐和公交線路。

  在城市交通管理中,大數據能夠實時分析交通流量、擁堵路段等信息,為交通部門提供決策支持。交通管理部門可以根據大數據分析結果,及時調整交通信號燈配時,采取交通管制措施,疏導交通擁堵。還可以通過對歷史交通數據的分析,預測交通流量的變化趨勢,提前做好應對措施,如在節(jié)假日、大型活動期間,合理安排警力,保障道路暢通。

  人工智能:賦能城市管理智能化升級

  人工智能技術為城市管理帶來了智能化的飛躍,能夠實現智能識別、智能分析、智能決策等功能。

  在建筑安全監(jiān)管領域,人工智能技術與 CIM 平臺相結合,利用圖像識別、機器學習等技術對施工質量、既有房屋安全進行智能監(jiān)測。通過在施工現場安裝攝像頭,利用人工智能算法實時識別施工人員是否佩戴安全帽、是否存在違規(guī)操作等行為,及時發(fā)出預警,保障施工安全。對于既有房屋,通過對房屋的結構數據、外觀圖像等進行分析,判斷房屋是否存在安全隱患,如墻體裂縫、地基沉降等,提前采取加固維修措施。

  在城市環(huán)境治理中,人工智能技術可以對空氣質量、水質等環(huán)境數據進行實時監(jiān)測和分析,預測環(huán)境污染的發(fā)展趨勢,為環(huán)境治理提供決策支持。利用人工智能算法對空氣質量監(jiān)測數據進行分析,識別污染源,預測霧霾天氣的發(fā)生,及時采取應急措施,如限制機動車出行、加強工業(yè)企業(yè)排放監(jiān)管等。在水質監(jiān)測方面,通過分析水質數據,及時發(fā)現水體污染問題,確定污染源,采取治理措施,保障水環(huán)境安全。

  在城市管理執(zhí)法中,人工智能技術可以輔助執(zhí)法人員進行案件處理。利用圖像識別技術對城市中的違法建設、違規(guī)停車等行為進行自動識別和抓拍,執(zhí)法人員可以根據系統(tǒng)提供的證據進行快速處理,提高執(zhí)法效率和公正性。

  數字孿生:打造虛實共生的城市運行模擬系統(tǒng)

  數字孿生技術為城市管理提供了一個虛實共生的模擬系統(tǒng),通過構建與真實城市一一對應的虛擬數字模型,對城市的運行狀態(tài)進行實時模擬和仿真分析。

  在城市應急管理中,數字孿生技術發(fā)揮著重要作用。當城市遭遇洪澇、火災等災害時,利用數字孿生模型可以快速模擬災害的發(fā)展態(tài)勢,預測災害可能影響的范圍和程度,為應急指揮部門制定救援方案提供科學依據。通過數字孿生模型模擬洪水的淹沒范圍,提前組織受影響區(qū)域的居民疏散,合理調配救援物資和力量,提高應急救援的效率和效果。

  在城市交通規(guī)劃和管理中,數字孿生技術可以模擬不同交通方案下城市交通的運行情況,幫助交通部門評估方案的可行性和效果。通過數字孿生模型模擬新建道路或調整交通信號燈配時對交通流量的影響,優(yōu)化交通規(guī)劃和管理方案,提高城市交通的運行效率。

  數字孿生技術還可以用于城市的可持續(xù)發(fā)展評估。通過對城市的能源消耗、碳排放等數據進行模擬分析,評估城市的可持續(xù)發(fā)展水平,為城市制定節(jié)能減排、綠色發(fā)展等政策提供參考依據。

  地方實踐應用案例

  廣州:CIM 平臺引領城市治理創(chuàng)新

  廣州在 “數字住建” 領域的探索走在了全國前列,其 CIM 基礎平臺建設成果斐然。廣州市全面推進 CIM 基礎平臺建設,完成了基于 CIM 的七大領域 21 大類應用場景拓展,建成智慧琶洲綜合應用示范平臺,為城市治理提供了強大的支撐。

  在 “CIM + 工改” 應用場景中,通過 CIM 平臺整合工業(yè)用地、建筑、企業(yè)等多源數據,對工業(yè)改造項目進行全流程管理。在項目審批階段,利用 CIM 平臺的三維模型展示功能,讓審批人員直觀了解項目改造前后的情況,提高審批效率。在項目實施過程中,通過物聯(lián)網設備實時采集施工現場數據,上傳至 CIM 平臺,實現對施工進度、質量、安全的實時監(jiān)管。

  在 “CIM + 城市更新” 應用場景中,CIM 平臺發(fā)揮了重要的輔助決策作用。通過對城市更新區(qū)域的現狀數據進行采集和分析,利用 CIM 平臺生成三維模型,展示更新后的效果,為城市更新方案的制定提供參考。在某老舊小區(qū)改造項目中,通過 CIM 平臺模擬改造后的小區(qū)環(huán)境、配套設施等情況,征求居民意見,對方案進行優(yōu)化,提高居民的滿意度。

  廣州市還積極發(fā)展智能安居數字住房,番禺區(qū) “數字家庭” 建設試點被評為完成等級試點地區(qū)(最高等級)。通過在家庭中安裝智能設備,實現遠程設備控制、能耗優(yōu)化等功能,提升居民的居住品質。同時,試運行房屋建筑單體賦碼系統(tǒng),通過 “項目代碼 + 單體編碼” 模式,逐步打通房屋建筑全生命周期審批監(jiān)管數據鏈條,實現對房屋建筑的精準管理。

  長沙:數據驅動的城市風貌管控

  長沙市將 CIM 技術與城市風貌管控相結合,打造了一套數據驅動的城市風貌管控體系。通過將城市設計要素轉化為 200 余項量化指標,嵌入 CIM 平臺,實現了對城市建筑風貌的精準管控。

  在梅溪湖國際新城項目中,CIM 平臺發(fā)揮了關鍵作用。平臺通過三維仿真發(fā)現某超高層建筑會遮擋岳麓山視廊,這一問題如果在傳統(tǒng)的規(guī)劃審批模式下,可能難以在早期被發(fā)現。而借助 CIM 平臺的智能分析功能,及時對該項目方案提出調整建議,最終促使方案優(yōu)化,確保了城市整體風貌的協(xié)調性。

  長沙市 CIM 輔助決策系統(tǒng)具備強大的智能審查能力,可自動比對建筑高度、退讓間距等指標,甚至提取 RGB 色彩值分析立面協(xié)調性,實現了從 “經驗判斷” 到 “量化審查” 的跨越。在規(guī)劃審批過程中,該系統(tǒng)大大提高了審批效率,使規(guī)劃審批效率提升 40%。同時,引入 AI 算法,可自動生成天際線分析圖、識別建筑風格沖突,為城市風貌管控提供了科學、智能的手段。

  重慶:多領域數字化應用賦能超大城市治理

  重慶市在 “數字住建” 建設方面成果豐碩,通過一系列數字化應用,為超大城市治理賦能。

  “數字管線” 應用是重慶市的一大亮點。該應用已全覆蓋歸集中心城區(qū)管線矢量數據 13 萬公里,通過在管線上安裝傳感器,實時監(jiān)測管線的運行狀態(tài)。開發(fā)的 “燃氣泄漏”“超期服役”“挖損智防” 等 AI 智能體,有效提升了管線的安全管理水平。自 “數字管線” 應用上線以來,管線挖損事件同比下降 71 個百分點,保障了城市生命線的安全運行。

  “城市內澇治理” 應用同樣成效顯著。通過整合城市地形、排水管網、氣象等數據,利用數字模型對城市內澇情況進行實時模擬和預測。在暴雨等極端天氣下,能夠及時準確地預測內澇風險區(qū)域,提前采取應對措施,如開啟排水泵站、疏散人員等。該應用上線后,內澇處置效率提升 3 倍,有力地保障了群眾的生命財產安全。

  “渝悅·公積金” 應用實現了 18 個高頻事項 “一件事一次辦”,川渝兩地全量業(yè)務線上通辦,辦理時間減少 90% 以上,極大地方便了群眾辦事?!肮夥恐枪堋?應用全量管理 58.3 萬套公租房,精準服務 135.6 萬名保障對象,申請審核時間壓減三分之一,實現最多跑 1 次,提升了公租房管理的效率和服務質量。

  武漢東湖高新區(qū):CIM + 智慧園區(qū)提升運營管理水平

  武漢東湖高新區(qū)借助 CIM 技術打造智慧園區(qū),實現了企業(yè)數據與樓宇運營的深度聯(lián)動。

  在園區(qū)規(guī)劃建設階段,利用 CIM 平臺對園區(qū)的整體布局、建筑設計等進行優(yōu)化。通過模擬不同的規(guī)劃方案在交通流量、能源消耗、空間利用等方面的效果,選擇最優(yōu)方案,提高園區(qū)的規(guī)劃建設水平。

  在園區(qū)運營管理階段,CIM 平臺整合了園區(qū)內的安防、能源、環(huán)境等系統(tǒng)。通過物聯(lián)網設備實時采集數據,上傳至 CIM 平臺進行分析處理。在安防管理方面,利用智能攝像頭和 CIM 平臺的圖像識別功能,對園區(qū)內的人員、車輛進行實時監(jiān)控,一旦發(fā)現異常情況,立即發(fā)出預警。在能源管理方面,根據 CIM 平臺分析的企業(yè)能源使用情況,對園區(qū)的能源供應進行優(yōu)化調配,降低能耗成本 15%。

  CIM 平臺還為園區(qū)企業(yè)提供了便捷的服務。企業(yè)可以通過平臺實時了解園區(qū)的政策信息、配套服務等,還可以對企業(yè)所在樓宇的設施設備進行遠程監(jiān)控和管理,提高企業(yè)的運營效率。

  總結與展望

  隨著物聯(lián)網、大數據、人工智能、數字孿生、CIM 等新一代信息技術在 “數字住建” 領域的深度應用,城市運行管理服務水平得到了顯著提升。從政策引導到地方實踐,我們看到了 “數字住建” 為城市發(fā)展帶來的巨大變革。

  在未來,“數字住建” 將繼續(xù)深入發(fā)展。CIM 平臺將進一步完善,實現更廣泛的數據融合和更智能的應用拓展,成為城市全生命周期管理的核心平臺。物聯(lián)網技術將實現城市設施的全面感知和互聯(lián)互通,構建更加智能、高效的城市運行體系。大數據和人工智能技術將不斷提升城市管理決策的科學性和智能化水平,為城市發(fā)展提供更加精準的支持。數字孿生技術將更加逼真地模擬城市運行,為城市規(guī)劃、建設、管理和應急處置提供更可靠的依據。

  各地應繼續(xù)積極探索 “數字住建” 的創(chuàng)新應用模式,加強數據安全管理和人才培養(yǎng),推動 “數字住建” 產業(yè)生態(tài)的完善和發(fā)展。相信在 “數字住建” 的推動下,我們的城市將變得更加智慧、宜居、韌性,人民群眾的生活將更加美好。讓我們共同期待 “數字住建” 在未來城市發(fā)展中創(chuàng)造更多的精彩,書寫城市治理現代化的嶄新篇章。

責任編輯:wuwenfei