济南国际医学科学中心:CIM技术赋能产业智城

文|尹恺

济南国际医学科学中心，总规划面积45 平方公里，按照“新城建对接新基建、新城建赋能新产业”的发展思路，医学科学中心贯彻《关于加快推进新型城市基础设施建设的指导意见》，以CIM 平台建设为切入点，配套智能化市政基础设施，为医疗产业先进性提供强有力的底层支撑。同时解决了掣肘高端产业落地与发展的问题：城市建设阶段信息基础设施与数据资源难以支撑城市数字化转型问题，传统的城市开发过程中规建管业务难以进行一体化统筹问题，跨部门数据共享和业务协同问题。因此，为更好的服务济南市高端医疗产业发展，引入CIM 平台必不可少。

医学科学中心CIM 智慧中枢

1.CIM 组成

图1 CIM 平台示意图

从架构上看，CIM 平台主要由模型数据源采集、模型平台构建、数据呈现模型渲染三大部分构成。其中，多源模型数据采集是模型平台构建的基础，模型平台是数字孪生城市运行“骨架”（信息载体），实时数据呈现与模型渲染是模型赋能业务的核心基础。

从建设路径上看：CIM 平台可以基于智慧城市已建的时空大数据平台扩展，后者为CIM在三维空间和时间交织构成的四维环境中，提供了时空基础服务，通过应用虚拟现实、大数据、区块链等技术，拓展时空大数据平台精细化可视化管控功能。CIM 平台也可独立建设，涵盖多源数据的融合、数据时空化、数据服务化，实现基于统一时空基础的规划、分析和决策。基于上述CIM 技术从定义和构成的分析，打造CIM 基础信息平台的价值不容小觑。济南国际医学科学中心在建设之初便充分分析了全生命周期可能遇到的痛点与难点，运用CIM 技术理念和体系搭建服务平台，系统定位为一个以GIS、BIM 为核心的智能化云平台。在基础功能和多种通用业务功能的支持下，为各领域应用提供统一的“空间一张图”，全面辅助园区规划建设与决策分析。

2.医学科学中心CIM 云平台系统架构

通过建立医学科学中心CIM 云平台，将各类规划、设计、施工、运营数据进行集成，根据各个阶段用户的业务需求和权限，开放不同的平台应用，实现对项目建设的高品质和精准把控。在搭建CIM 云平台之初，注重其顶层设计，并根据项目实际建设的周期制定了“渐进式”云平台系统开发进度计划，充分保证了数据融通、信息互联，可以随着物理城市的发展而不断对接更多数据，避免重复建设，发挥更大价值。医学城CIM 云平台主要包括两大方面，一是CIM 数据集成部分，二是CIM 平台应用部分。

（1）CIM 数据集成

将医学科学中心建设所需要和涉及到的所有数据和信息进行集成，对从前期现状调研到项目策划到最后的项目规划，获取的规划仿真数据、多规图层数据、业务流程数据、实景现状数据进行集成和融合。主要包括业务数据和时空数据两部分。

在业务数据方面，首先汇集多规图层数据。多规图层数据通过建立起统一的标准体系，对各类规划图数据进行清理和一体化叠加，形成统一标准、准确完整的多元规划设计数据库，实现对保护与开发边界、用地控制线规划、土地利用总体规划、基本农田保护规划、建设用地管制分区等规划数据的有效整合和高效利用。

图2 CIM 平台系统架构

图3 业务流程数据

图4 规划仿真数据

另外，建立夯实的业务流程数据也是CIM数据集成的重中之重。业务流程数据根据审批管理的工作流程，建立实时动态审批报建数据库，在相关业务部门进行日常业务工作时，将审批管理相关的业务数据进行数据调取，并录入到数据库中。建立统一的数据录入标准，将各部门的审批管理数据进行统一管理和分发应用。

CIM 数据集成的另一大部分是时空数据的融合，其中包括了实景现状数据和规划仿真数据。实景现状数据有两种测量方法：一是倾斜，既采用航空摄影测量方法，对济南医学科学中心重点区域进行倾斜摄影拍摄，对采集数据进行实景三维模型化处理；二是DOM/DEM 数据的采集，既采用无人机航空摄影测量方法，对济南医学科学中心约45 平方公里范围进行正摄影像拍摄及三维地形制作。除此之外，基于实景现状数据，将规划仿真数据通过现有的城市各类规划设计成果，建立城市规划仿真模型，实现一比一的高还原度虚拟城市。

（2）CIM 平台应用

根据CIM 平台特性，其主要应用于四个方面：规划统筹管控、项目集成管理、设计方案比选、招商引资管理。

在规划统筹方面，三维辅助城市规划决策平台基于三维WebGIS 技术，采用C/S、B/S、M/S 混合网络技术架构，集成二三维数据一体化技术、三维可视化技术、大数据存储技术、高性能切片技术等，通过建立城市三维城市场景，并集成城市规划、城市建设、城市管理过程信息，旨在辅助解决现代城市规划中规划方案比选、规划指标分析、规划条件审查、规划设计档案管理等功能，为城市规划、城市建设提供直观、科学的决策服务。

基于CIM 的规划大数据库，即城市发展底层数据库。集土地性质、资金限制、开发时限、限高、景观要求等各类规划条件交叉合一，并与现状实景模型结合。可在一定限制条件上进行自动筛选，清晰明了的掌握所有限制性条件，从而更准确高效的进行规划推演。同时也是智慧城市的数据胚胎。

图5 业务流程信息化

图6 轻量化倾斜模型实景与规划数据库

在项目管理方面，基于医学城CIM 云平台创新应用了项目集成管理的模式，各地块集成了整合各类城市规划、建设审批信息，包括城市规划总体设计、产业分布导则、各级政府扶持政策等信息。点击地块模型查看该地块的相关信息，包括各类图纸、各类文件文档、审批报建要求、企业落户要求等。在三维城市模型中直观的查看目标地块的区位环境、现状情况及相关项目信息。

针对设计方案比选，通过CIM 云平台快速对多种设计方案进行比对甄选。在实景环境中，更真实的模拟设计方案的效果，辅助决策。可在实景条件下对设计方案进行多类分析模拟，对于项目的建设方案，可以在宏观整体条件下进行研究，结合可视化的分析手段，从全局考核项目，提前发现其可能造成的问题，加以优化。

招商引资作为济南国际医学科学中心的重要任务，需要充分发挥科技优势赋能招商管理，本项目通过数字孪生仿真技术对片区场景进行一比一真实还原，将项目区位信息、片区整体规划、入驻企业情况、园区配套信息等结合动态仿真的方式进行展示，助力项目整体对外宣传与展示，并为招商做铺垫。

未来计划

在济南国际医学科学中心CIM 平台建设的基础上，拟在三年内投入5000 万元，建设济南国际医学科学中心CIM 智慧孪生城市全生命周期管理示范应用体系，主要包括统筹国土空间规划、建设施工、运营管理的业务流程，打通规划、建设、运营之间的数据通道，建设规建管一体化平台，特别是实现建设方在新区规划之后的建造、管理、运营全过程的数字资源集中管理与应用，信息互通与共享。具体包括：

1.新区建设管理应用。基于城市三维数字模型场景，拟建设项目管理统筹系统、智慧工地系统。与城市规划、工程建设规划、工程审批、重点项目现场视频监控、物联网传感数据有机结合，为区域项目建设从策划、规划、设计、建造施工到竣工交付的全过程实现可视化的智能监管。

图7 倾斜模型实景设计方案比选

图8 招商引资管理

2.新区资产管理应用。在城市管理运维阶段，拟建设资产管理系统，对接CIM 平台，结合布设的视频监控、物联网传感器和智能终端，可实现对济南国际医学科学中心的基础设施、楼宇园区、公共配套、道路交通等运行状况的资产管理和统一可视化呈现，让城市管理者随时掌握城市部件、市政设施、固定资产的运行态势。

3.新区运营管理应用。济南国际医学科学中心智慧孪生CIM 运营管理平台基于济南国际医学科学中心CIM 平台提供的全生命周期数据开展决策指挥分析，建设智慧招商系统、园区运营管理系统、园区运维管理系统等，共同推动新区运营管理方面的智慧应用建设，为全区各领域各环节各系统运行提供全方位智能化决策支撑。

基于CIM 技术赋能的济南国际医学科学中心项目建设初见成效，技术基底已经建成，随着后期平台日趋完善，彻底完成规划、建设、管理的全生命周期建设，届时CIM 技术将应用于更多产业场景，赋能传统行业智慧化升级，为产业发展、城市发展与人的发展服务，最终为“十四五”规划与2035 远景目标中力推的“数字中国”目标达成提供技术支撑，实现“产业更高端，城市更美好”的图景。