探究CIM技术在未来社区中的应用

孟志广

摘要：随着5G的普及，物联网技术逐步完善，未来社区从一个遥不可及的抽象概念逐步变成唾手可及的现实生活，如何利用现代科技来实现未来社区的美好构想成为一个亟待解决的问题。从社会环境出发，以CIM、未来社区的概念引入，详细说明CIM在未来社区中的应用并分析多个成功案例在规划、建设和管理三方面体现的特点，最后以辩证的眼光分析CIM在未来社区建设中的主要优势以及对未来社区建设具有的重大应用价值。

关键词：未来社区;城市信息模型;CIM

DOI：10.3969/j.issn.1674-7739.2021.01.013

社区是居民生活的重要场所，是城市社会文化发展的重要载体。当前城市在高速发展过程中，大量社区建设往往落后于城市发展，老旧社区空间古板、公共服务水平落后、环境质量不高、邻里关系淡薄等问题，极大地阻碍了城市居民对于社区生活的美好追求。

早在2018年，浙江省针对社区的建设现状与存在的问题，对社区的未来发展展开了思考与调研。2019年3月20日，浙江省发布《浙江未来社区建设试点工作方案》标志着未来社区建设的全面启动。未来社区将以人民美好生活向往为中心，践行人本化、数字化、生态化的理念，落实邻里、教育、健康、创业、建筑、交通、低碳、服务、治理等九大场景的组建。未来社区将是提升社区规划、建设、管理能力与体系的一场深刻革命。[1]同时试点工作方案中明确提出搭建数字化规划建设管理平台，构建社区信息模型（CIM）平台，实现规划、设计、建设全流程数字化，建立数字社区基底。当前CIM在社区建设的应用已逐步落实。在未来社区试点杭州始板桥社区，已实现智能化设备统一管理，数据互通，为居民提供一站式的物业和生活商业服务。杭州市余杭区仓溢东苑小区已经建立了“一云两端一个站”服务体系，逐步实现智能化服务。

一、相关概念

（一）未来社区

所谓未来社区建设，主要是将城乡社区纳入未来发展的视域之下，引入技术、生态、社会、生活等变量，运用整体、综合性的观念和行动来前瞻性地解决城乡社区所面临的各种各样的问题，[2]未来社区以满足人民对于美好生活向往为目标，秉承“人本化”植入、“生态化”营造、“数字化”链接、“在地化”集成的设计思路，嵌入云计算、大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术，打造未来邻里、未来教育、未来健康、未来创业、未来建筑、未来交通、未来能源、未来物业和未来治理等九大创新场景。未来社区将真正做到将“美好生活”具象化、场景化，将“幸福感、获得感”指标化、数据化。[3]

未来社区将主要针对老旧小区的改造，以整体性和系统性的统筹视野，建设和睦共治、绿色集约、智慧共享的新型城市功能单元，能够同时兼顾居民文化、邻里关系、健康、教育、出行等多样需求，使人与人、人与城市、人与自然、人与社会都能够在这个环境下和谐相处。

（二）城市信息模型CIM技术

当前对于城市信息模型（City Information Modeling，下文简称CIM），普遍认为是以BIM技术为核心，集成GSD（地球空间数据），连接IOT（物联网）数据，建立三维城市空间模型和城市动态信息的有机综合体，即CIM=BIM+GIS+IOT（物联网），是大场景的GSD+小场景的BIM数据+IOT数据的有机结合。[4-5]除此之外，业内较为有代表性的定義还有：（1）CIM=GIS+BIM;（2）CIM=BIM+IIM（基础设施信息模型）+GIS;（3）CIM=以数字技术为治理引擎的数字孪生城市之数字孪生体。

本文认为CIM平台是数字城市规划、建设、管理一体化的平台，是未来智慧城市应用的基础。其以数字模型为基础，通过对信息的搜集、整合、处理实现数据的共享与数据的传递，为规划设计、建设管理、运行维护等方面提供支持。[6-7]

二、CIM在未来社区的应用

（一）规划方面

CIM实现了规划层面的多规合一，能够有效解决传统规划过程中职能不清、内容冲突、资源浪费等问题，并依托信息化、可视化有效验证规划的可行性，提升土地空间利用效率，满足未来社区集约化的发展目标，使规划方案更科学，规划决策更高效。

1.多维度的信息集成

CIM平台可集成多维度的不同信息并进行数字化呈现，为科学规划提供信息支撑。前期的信息搜集对于规划至关重要，在社区规划过程中，周边自然社会资源现状、相关上位规划信息、居民相关诉求等多维度的信息较为分散，传统方法耗费大量人力物力，且多方信息之间无法有效的衔接叠加。而CIM平台通过利用倾斜摄影、地质勘探、GIS等技术并结合已有信息建立高精度的基地模型，实现对规划范围及周边地区地质信息、自然资源、社会资源的有效重现，并通过BIM技术复制社区现状，录入政府及第三方数据实现上位规划及政务信息的集成，真正实现多维度信息的有效叠加。

2.多方面的分析决策

CIM平台在集成数据的基础上，能够基于多种算法对于信息进行分析处理，辅助规划决策生成。分析层面;通过CIM平台可对社区的自然要素及人口、土地等社会经济要素进行规划分析，并基于CIM“一张图”的平台优势，不仅可实现单一要素的总结分析，更能实现多要素之间的叠加分析，为科学规划奠定基础。决策层面;CIM平台通过综合分析地块的价值与需求，直面规划的核心问题，为决策的生成提供科学依据。

3.多角度的评估优化

CIM通过将规划方案进行数字化呈现，将规划场景进行数字化模拟，使得方案的评估优化更加高效便捷。CIM利用BIM技术将规划方案转变为数字模型，打破了规划方案的二维限制，能够对建设方案进行多角度预演，科学分析规划方案在景观、交通、功能布局上存在的问题，助力方案进行进一步优化，提升规划合理性。而在评估过程中，将试点规划方案导入CIM平台，进行地上地下全方位的立体展示，分析不同规划方案在容积率、公共配套设施方面的差异，辅助选择最优的规划方案。除此之外，CIM平台通过对容积率、日照间距、服务设施等相关指标的直观展示，并结合空间漫游等功能增加规划的体验感、可看性，使得更多与规划息息相关的利益群体能直接参与规划的评估，大大提升了在未来社区规划过程中大众参与的广度与深度。

（二）建设方面

CIM实现了建设、建造、管理一张网。其依托物联网与互联网检测，实现施工现场与监管平台的实时数据互联，实现对建设工程项目从设计图纸审查、建造过程监督、竣工交付的全生命周期智慧监管，全面提升工程项目监管效能。

1.施工过程模拟

CIM基于BIM与GIS技术，实现对施工信息的可视化呈现，对施工方案进行预演。通过精细施工模型的应用，CIM能直观展现工程地上、地下空间，对地质地层信息、建筑工程信息情况能够实现快捷查看。除此之外，CIM还能进行施工方案的模拟预演，估算施工进度，从而有效规避施工过程中存在的潜在问题，防止返工。CIM还能提前预演施工场地布置，提升施工效率，确保施工场地安全。

2.施工过程监管

CIM依托物联网与互联网技术，对于施工过程进行实时精细化管理。在施工管理方面，CIM能够利用海量数据进行施工分析，对工程的施工环境实现全方位、可视化、多层次的综合展示，并结合生产与安装现场的实际情况，进行动态调整，实现施工过程的精细化管理。除此之外，CIM基于BIM三维仿真建模构建工程进度模型，在平台端直观展示工程建设的可视化进度，增强对于施工现场进度的控制。在施工安全方面，通过实时解析烟雾传感器、监控探头等末端传感器的监测，将关键监测数据进行多维展示，突出预警异常信息，同时精确定位险情发生位置，大大节约人力物力，提高施工工地的安全性。

（三）管理方面

基于规划与建设层面的不断完善，CIM能够实现未来社区数字化的运行维护管理，实时监测社区运行状态，迅速处理社区应急安全突发事件，实现未来社区的“细胞级”精细化治理。

1.社区运维

CIM平台能够基于BIM建筑模型和社区信息数据建立精益化数字管理平台，对社区进行监管与维护，打通各系统数据孤岛。在监管方面，通过大量末端互联网传感器实现各项数据的实时监控、智能化分析、三维可视化呈现，可实现空气质量、能源消耗、垃圾处理等指标的动态管理，打造综合能源智慧服务平台。在维护方面，得益于数字化管理平台，能够实现一体化的社区维护，对于社区管线、电信信号等基础设施问题，以及楼道杂物堆积、违法经营、违法停车等违法行为能够做到及时发现、迅速处理、责任到人，大大提升社区服务效率。

2.社会联系

CIM依托平台优势，能够实现居民、社区管理部门、城市管理服务部门三方的实时联动。对内具有集感知、回应、处理居民诉求为一体的精准舆情感知与社区党建服务功能;对外能够融合警务、城管等各社会管理服务部门，进行条块融合联动，实现社区高效网格化治理。

3.社区安全

CIM平台可依托警用地理信息系统，实现未来社区智能化安全防护布控、线上线下联动应急救援。依托微传感器检测火灾与煤气、天然气泄漏等社区主要险情，通过与警务平台的联动实现自主报警，提升社区险情处理效率。依托视频探头实现对于社区车辆与外来人员的管控，提升社区治安。依托精细化BIM模型，模拟险情发生时逃生通道、消防车路径、云梯架设位置的选择，提升险情处理能力，为复杂场景提供解决方案。

（四）应用案例

位于浙江省金华市开发区的山嘴头社区是浙江省首批“未来社区”24个试点之一。山嘴头社区的规划始终紧紧围绕浙江省未来社区建设的“人本化”“生態化”“数字化”要求，建设未来邻里、未来教育、未来健康、未来创业、未来建筑、未来交通、未来能源、未来物业和未来治理等九大创新场景，并在九大场景的搭建过程中充分利用CIM技术。

1.未来建筑场景：应用CIM数字化建设平台，实现社区规划设计、建设施工、运营管理全生命周期智慧管理，包括建设阶段的“社区CIM平台”与运营阶段“社区智慧平台”。建设社区CIM平台实现规划设计、拆迁安置、建设管理、工程实施等社区建设阶段的管控。建设社区智慧平台，以互联网、物联网、大数据、云计算、5G通信等技术为支撑，提供社区运营阶段的数字服务，同时可利用智慧平台覆盖周边区域的服务应用需求。

2.未来能源场景;基于CIM技术搭建智慧集成的综合能源管理及服务平台，从规划到建设管理，实现全过程的建设运营，对供电、供水、供冷、供热、供气进行统一管理，实时能耗监管;在用户层面搭建能源缴费平台、定制服务等模块;并基于大数据、云计算技术进行社区能耗统计分析、需求预测，以数字化管理手段，实现能源信息的交互与共享，提高社区综合节能率。

3.未来服务场景：未来社区将形成“平台+管家”物业服务管理模式。依托CIM平台打造物业服务、公共服务、生活服务和政务服务四大功能平台，集成基础维护、平台链接、安全防护三大管家式服务，实现基本物业零收费、社区安防智能无忧的服务场景。社区商业部分，将结合CIM社区智慧平台搭建社区O2O服务模块，实现“线上+线下”O2O的服务场景，联通社区内餐饮、家政、商超、医药供应商，并通过社区管家遴选引入优质生活服务供应商，整合线上线下资源。

4.未来邻里场景：依托CIM社区智慧平台，以“平台+管家”物业管理模式为依托，通过细化网格单元，提高内部巡查、能源安全、应急及救援预警、人口信息、老人健康等管理的精细化水平，形成邻里开放共享的未来邻里场景。同时搭建集社会保障、车主服务、生活缴费、医疗咨询、文化娱乐等功能于一体的CIM社区综合办事平台，实现服务需求与有效供给的及时匹配，高效撮合居民互助资源共享，形成邻里互助的和谐氛围。

5.未来交通场景：在交通场景的搭建过程中，利用CIM未来社区数字管理平台，提供车位管理、停车引导、自动结算等功能，并借由平台的大数据处理能力统筹社区公共车位管理资源租售。

6.未来教育、未来健康、未来治理：社区教育方面，依托CIM社区智慧平台，创新青少年项目制跨龄互动机制，开展科普考察、户外运动等素质拓展活动。健康生活方面，依托CIM平台推广社区健康管理O2O模式，个人或家庭终端与区域智慧健康平台数据互联，推动“实时看、智能化”的老年人监护系统建设。治理方面：搭建数字化精益管理平台。依托浙江政务服务网和“浙政钉”平台，对接“基层治理四平台”，加强数字化精益管理，打造可视化“数字孪生社区”智能化应用。

三、CIM在未来社区建设中应用的优势

（一）CIM助力人本化的回归

人本化是未来社区建设的重要导向。社区作为城市居民生活居住的主要场所，满足居民的各项生活需求至关重要。当前广大社区居民普遍被“买菜难”“上学难”“出行难”等问题困扰。传统社区公共服务设施布局的不均衡、社区建设管理的粗放化单一化造成当前大多数社区人本化的缺失。针对以上问题，CIM平台所展现的人本化植入能够为塑造社区更好的未来寻求一个更优解。

首先，CIM具有信息集成、可视化与动态模拟等功能，在规划设计阶段能够动态分析居民生活轨迹、实际需求等各项社会经济要素，实现公共服务设施的按需分配，真正做到以人为本的科学规划。同时规划方案的可视化呈现，使得更多的普通居民能够真正读懂规划、参与规划，使规划真正做到从百姓角度出发。其次，CIM社区管理平台集公众反馈问题、物业标记问题、相关部门解决问题为一体，能够针对居民问题进行高效协同处理，同时借助平台的数字化优势，哪里产生问题、问题是否解决变得一目了然。这种件件有回音、事事有着落的模式不断地带来正向反馈，提升居民参与社区管理的热情，让其真正成为社区的主人。

（二）CIM助力生态化的延续

生态化要求社区在建设过程中要充分适应和利用周围的环境，建立一个合理高效利用资源的未来社区。[8]当前，我国在绿色生态社区建设方面刚处于起步阶段，CIM技术的应用可以实现未来社区规建管的生态化，助力生态文明建设。

在规划方面，借助CIM平台集成自然资源相关数据，在选址中进行多要素叠加合理避开环境敏感区域，在对自然资源进行保护的同时促进空间的高效利用。除此之外，CIM平台的模拟功能，能够在规划阶段就直观展示项目完成后对于周边环境的各项影响，在设计层面预先规避对自然生态环境造成不可逆破坏。在建设方面，CIM平台对于工程项目的建设模拟，能够合理安排施工进度施工方法，进行施工方案的深入优化，降低建设过程的能源消耗。同时在实际建设过程中，CIM平台对各种能源的使用都能进行实时跟踪，使施工过程中的人员、材料、能源等生产要素之间及时进行协调，实现绿色生态化建设模式，进一步提升建设质量，降低建设能耗。在管理方面，CIM平台可以实现实时监测，掌握社区能源消耗，利用大数据、云计算等优势优化社区能源供给结构，降低社区能源消耗。同时通过噪声检测、空气质量检测、污水排放管理，使社区生态环境可视化，营造社区生态化氛围，助力社区可持续发展。

（三）CIM助力数字化的提升

CIM数字化技术支持下的未来社区可以实现规划、建设、管理全流程的信息互通。CIM的数字化模式不仅仅实现了规划、建设、管理全环节的数字化，还将上述环节集中于同一个平台，使得相关数据信息、规划方案进行多方互通。建设期间能调用规划阶段整合的自然地质信息合理优化规划方案;能够针对建设过程中发现的问题，实时动态调整数字化设计方案。管理环节能够应用规划建设阶段不断完善的BIM精细化模型进行线上管理;利用建设阶段的多项互联网感应终端进行精确检测管理。一体化流程化的数字应用避免了大量重复工作。

CIM数字化技术支持下的未来社区可以实现政府、企业、居民三方的协同管理。基于CIM平台数字化的优势，政府部门能够通过平台第一时间了解违法经营、违章建筑等违法行为的发生，对其进行精准定位，从而实现高效执法。企业通过与政府和社区合作，借助数字化平台的海量信息，针对社区停车难、居民出行难等问题提供市场化、智慧化的解决方案，提升居民生活品质。而居民则通过CIM线上平台直接提出自身诉求，直接参与社区管理。除此之外，社区管理方和居民间的信息交互可以实现网上在线报修等常规物业服务，打造一个高效的邻里交流平台。依托数字化，CIM平台的多方参与真正实现社区管理层面的智慧化、高效化监管。

四、总结

当前，CIM在未来社区的应用仍存在以下几个问题：CIM在未来社区的应用大部分仅停留在社区运营维护层面，未发挥其规划、建设、管理全周期管理的特性;CIM的应用仍停留在平台搭建与信息整合阶段，未发挥CIM的信息处理分析能力;CIM平台的建设仍以社区管理方为主，未体现CIM的多方协同管理能力。

针对以上问题，笔者认为可从以下几个方面解决：组织政府有关部门、规划设计单位、社区管理单位对CIM技术进行学习，了解CIM优势，加快落实CIM应用;打通政府、社会的信息壁垒，促进信息交互流通，为CIM的搭建奠定基础;在社区发展规划中积极引入CIM，促进规划、建设、管理全流程应用;加快对CIM社区场景的研发，不断创新CIM的应用场景，提升CIM的应用范围;创新多方协同参与的发展机制，充分发挥CIM在未来社区的应用优势。

我国关于CIM的研究与应用才刚刚起步，相关软硬件设施的研发与应用正处于不断创新阶段。CIM技术已在智慧城市、智慧园区、智慧工地等项目中被不断应用与创新。对于未来社区建设来说，CIM以其独有的数字化、智慧化、协同模拟等特性脱颖而出，将是未来社区打造可持续发展的重要保障。

参考文献：

[1]浙江省发展改革委员会. 袁家军省长谈“未来社区”：共建未来社区 共享美好生活[EB/OL].（2019-08-23）[2020-10-28].https：//mp.weixin.qq.com/s/lZ6SlXTDQbRjPo7Gs5RY6Q.

[2]田毅鵬.未来社区建设的几个理论问题[J].社会科学研究，2020（2）：8-15.

[3]胡杰成，赵雷.城镇老旧小区改造推进启示及建议——浙江省未来社区建设情况调研报告[J].中国经贸导刊，2020（1）：39-41.

[4]鲁班软件.鲁班CIM平台 城市之眼（CityEye）[EB/OL].http：//www.lubansoft.com/about/cim

[5]耿丹. 基于城市信息模型（CIM）的智慧园区综合管理平台研究与设计[D].北京建筑大学，2017.

[6]许斌，苏家兴，张建帮，等.CIM管理平台在智慧园区的应用探索[C].北京： 中国建筑工业出版社数字出版中心，2019.

[7]包胜，杨淏钦，欧阳笛帆.基于城市信息模型的新型智慧城市管理平台[J].城市发展研究，2018（11）：50-57+72.

[8]吴智刚，缪磊磊.城市生态社区的构建研究[J].华南师范大学学报（社会科学版），2005（5）：43-49+54+158.

Application and Exploration of CIM Technology in the Future Community Construction

Meng Zhiguang

（Zhejiang Normal University，Jinhua321004，China）

Abstract：with the popularization of 5G and the gradual improvement of Internet of Things technology， the future community has gradually emerged from remote abstract concept into real life that can be accessed to. How to use modern technology to realize the beautiful idea of the future community has become an urgent issue to be addressed. Starting from the social environment， this paper introduces the concepts of CIM and future community， illustrates the application of CIM in the future community， and analyzes the characteristics of several successful cases in planning， construction and management. Finally， it analyzes the main advantages of CIM in the future community construction from a dialectical perspective， which has great application value for the future community construction.

Key words：future community; urban information model; CIM

責任编辑：王明洲