2023优秀案例丨“五证联发”—产业园区“拿地即开工” 智慧化服务研究

雄安CIM数字化建设协同平台建设实践

马继生    马晓彪    许洪波

雄安雄创数字技术有限公司

2018年5月，住建部启动了城市信息模型（CIM）平台建设的试点工作，雄安新区被列为运用 BIM 系统和CIM平台建设的五个试点城市之一。2018年12月，国务院正式批复《河北雄安新区总体规划（2018—2035年）》，指出雄安新区要坚持数字

城市与现实城市同步规划、同步建设，建立健全大数据资产管理体系，打造具有深度学习能力、全球领先的数字城市。2019年，雄安CIM平台被列为京津冀协同办重点项目之一。预计到2025年12月底，完成城市CIM基础平台建设，集成应用物联网、大数据、BIM和GIS等技术，整合利用城市地理信息、遥感、物联网等多源数据，推动物理城市、数字城市协同生长。

雄安新区规划面积1770km2，其中容东片区作为雄安新区开发建设的先行区，承担着保障起步区及周边地区建设的重要功能，规划面积127km2。容西片区作为容城组团的重要组成部分，紧邻起步区与容城县城、容东片区、起步区一组团协同发展，规划面积7.8km2。雄东片区是雄县组团重要组成部分和新区先期建设的区域之一，是保障高铁枢纽周边居民搬迁安居的重点地区，规划面积18km2。启动区作为雄安新区率先建设重点区域，承担着探索开发建设模式、先行先试政策措施展现新区雏形等重任，规划面积38km2。昝岗组团建设成为站产城融合的非首都功能重要承载区、国际一流的高新技术产业区和绿色智能的创新发展示范区，与起步区、启动区和雄县组团互联互通、协同发展，规划范围约35.5km2。

各片区大规模的工程建设过程中，一个建设片区的项目多达148个标段，有148家总包单位，1756家分包单位，在用工高峰期，用工人数更是将近10万人。面临着同时施工项目多、工程量大、工期紧张等难题。同时，在施工过程中，给水、雨水、污水、再生水、燃气、热力、电力通信等各个专业同步施工建设，相互干扰影响大，施工队伍众多，建设任务巨大。导致在建设过程中主要存在现场管理、调度成本高、施工管线碰撞问题多、沟通协调成本高等诸多问题。因此，急需通过数字化手段，辅助新区各个片区项目施工建设。

2021年8月30日，经雄安新区管委会批准，以雄东片区为试点推行CIM数字化建设协同管理，容西片区和启动区同步开展前期准备工作。

基于数字雄安CIM平台建设CIM+施工领域智慧应用，打造雄安CIM数字化建设协同平台Web端、App端和大屏端，具备辅助决策、碰撞分析、模地校验、事件协同、现场管理、数据移交等功能模块，满足项目管理指挥调度多场景协同应用，打通政府管理部门、建设单位、施工单位、设计单位、监理单位数据互通，贯穿项目建设全生命周期的质量、安全、进度等项目管理场景，为工程建设管理提供技术支撑，助力雄安新区各片区建设指挥部开展项目指挥调度管理工作，为雄安新区高质量建设、高水平管理、高质量疏解保驾护航，助力新区产业数字化发展。

1. 建设三维可视化场景，辅助领导远程指挥调度

通过汇聚各建设片区的BIM模型数据、倾斜摄影、正射影像等进行叠加融合，实现三维可视化场景建设（见图1），改变常规基于现场拍摄照片、准备会议材料、确定开会场地并结合施工图纸的传统调度模式，通过倾斜摄影和无人机航飞可远程检视现场施工进展，并结合BIM模型实现施工与设计对比（见图2），实现项目决策层线上随时对项目整体远程指挥调度。通过CIM赋能，可在平台便捷实现现场距离、面积、土方测量及规划设计校验等（见图3），辅助管理人员对现场远程实现施工整体安排、规划管理等。同时，基于BIM模型高程、位置查验，并结合测量、剖切、构件显隐等功能，实现现场施工具体位置情况查验，对项目施工质量进行线上查验。

图 1 多源异构数据融合展示

现已汇聚容东、容西、雄东片区全项目规划设计数据和BIM模型，采集各片区全域正射影像45次及倾斜摄影31次，数据体量约1.3T，覆盖了各个建设片区全生命周期的建设过程。多次协助雄安新区建设总指挥部及各片区指挥部、雄安集团、各建设片区建设单位开展CIM建设协同平台调度会议。

2. 通过CIM碰撞分析服务，为项目建设降本增效

基于碰撞检查，对不同项目间不同专业的各阶段BIM模型进行碰撞分析，预见性发现设计过程中的错、漏、碰、缺现象，生成碰撞分析报告并下发至设计与施工单位，同时支持线上解决方案反馈，为建设指挥时序调度提供技术支撑（见图4）。现已累计发现并规避现场3858处碰撞和接驳问题，多次与施工单位对接并辅助解决碰撞问题，共出具16版相应碰撞报告，有效避免施工返工问题，高效保障施工进度。

3. 通过CIM辅助决策功能，辅助现场协调管理

通过CIM建设协同平台辅助决策的功能应用，项目管理人员可通过模型目录树、构件隔离及显隐、测量、剖切、复位、属性查询、图层控制、标绘、截图、视图、专题、收藏、底图模式、数据展示等功能，进行项目施工质量校验，直观进行整个项目的施工现状与设计校验，对现场施工中的问题可以快速、高效地确认处理。同时，现场管理人员在现场巡检时可结合平台事件协同功能（见图5），对巡检过程中发现的问题，直接在平台标注，下发至指定整改人员，对整改进度和结果实时跟进，提高项目现场协调、管理效率。

通过规划数据、BIM模型、GIS数据的融合与三维可视化场景展示，满足管理人员线上随时查看现场实际工作情况，便捷实现对于现场施工场景、现状布局等情况的精准把控，对现场安全情况一目了然，辅助管理人员对片区级项目实现安全检查（见

图6）。

通过BIM与现场GIS数据的叠加展示，可对现场在建项目施工整体情况进行线上复核校验，通过多源异构数据对比（见图7），提高施工校验状态对比检查效率，实现精准校验。

结合BIM模型与现场施工过程实测位置信息，进行平台校验，在施工过程中督导按图施工及BIM模型与现场施工一致性（见图8）。

平台可进行方案对比（见图9），对不同时期倾斜摄影、正射影像，不同阶段及整改前后的BIM模型进行对比校验，满足方案汇报和方案确认的场景，以及现场效果整改前后对比确认，提高项目调度和规划管理效率。

平台基于CIM能力，对接项目建设过程中的IoT和视频监控数据，可随时呈现现场施工进展，也可以结合无人机航飞视频对接，实时对现场整体及局部的施工进度线上把控（见图10）。

4. 通过CIM汇聚渲染能力，辅助项目宣传汇报

通过CIM建设协同平台，支撑现场展板效果图和视频制作，配合现场完成全项目模型细节调整、模型调色优化等，完成项目现场200余张CIM展板的模型处理及出图工作（见图11），完成建设片区从施工进场到竣工交付全过程数据处理展示及宣传视频

制作（见图12）。

项目负责人在雄安CIM数字化建设协同平台对所负责项目的BIM模型、正射影像、三维倾斜、进度计划等多源异构数据进行线上移交汇聚（见图13），对数据上传、校验、处理、存储等全过程数据移交记录进行存档，辅助项目宣传展示、汇报等工作。

1. 理念创新——基于数字孪生的新理念

数字化技术驱动建设全过程管理升级，实现数字城市和物理城市的同步生长，通过“数字孪生”助推城市建设发展新理念，实现物理城市的绿色与智慧的建设，在物理城市建设完成的同时，完成了数字城市运维、运营的时空数据的汇聚整合，实现空间数据的精准映射，打造数字孪生城市，建设有韧性的未来新城。

2. 模式创新——基于数字化技术的新模式

基于数字化技术实现建设片区三维场景建设，改变以往的现场一线巡检督导的管理方式，实现线上线下一体化的新型建设管理模式。把施工过程中的质量、安全、进度等管理内容通过数字化的方式，实现了随时随地的线上监管。对施工过程中发现的问题通过一台平板电脑，实时、精准监督整改。降低沟通、协调的时间，为管理人员赋能，提高巡查、监管、处理效率，保障片区级项目施工建设。

3. 技术创新——基于CIM平台的技术创新

基于CIM平台，突破海量BIM+GIS数据的高效组织、调度、渲染技术，可承载百亿级BIM构件、PB 级数据容量，支持6种以上的城市异构数据接入，轻松实现片区级项目的三维场景搭建。

4. 创新成效

从2021年9月至2022年年底，通过雄安CIM数字化建设协同平台，利用数字信息化手段，汇聚雄东片区A单元项目、容西片区和启动区项目的GIS、BIM及规划数据，实现各建设片区三维可视化场景建设，建设指挥部领导、政府相关部门、建设单位项目管理调度和现场协调沟通效率提高50%以上。通过碰撞分析，发现并避免3858处碰撞和接驳问题，节约3000万元以上的施工返工和管理成本，高效保障工程建设周期，实现信息共享、统一认识、指挥调度、协同作业，有力支撑雄安新区各建设片区工程建设工作，得到雄安新区领导认可。

1. 保障施工周期，降低施工成本

雄安CIM数字化建设协同平台能为建设范围巨大的施工项目建设三维可视化场景，通过CIM为建设施工过程中各方单位赋能，提高统筹协调效率，避免大量施工返工问题，保障施工进度。同时解决了以往城市建设过程中基础数据的重复建设问题，打破数据壁垒，提高各部门业务协同能力，在提高管理效率的同时，降低沟通协调成本和施工返工成本，高效保障施工建设周期，以数字化手段为施工项目建设保驾护航。

2. CIM技术创新，助力行业发

通过CIM技术的创新突破，实现项目建设全生命周期三维可视化管理，解决项目全过程的规划、施工、管理、运营难题。充分利用CIM平台二三维模型能力和多源异构数据融合能力，融合雄安新区BIM0～BIM5概念，为城市规划、建设、运营管理全生命周期提供辅助决策，实现了《河北雄安新区规划纲要》中所提出的数字城市与现实城市同步规划、同步建设。同时，为施工建设行业打通规划、建设、管理全流程数据链路，让智慧建造产品在国内具有更强性价竞争力，开拓出广阔的应用前景，推广后将带来近亿人民币的经济效益。

3. 业务集成创新，赋能新区建设

雄安CIM数字化建设协同平台依托雄安新区的优势进行集成创新，基于CIM的建设协同解决方案在国际上处于先进水平，产品在新区中得到广泛应用。建立运维可视化数据基础，实现雄安新区数字孪生城市三维数据基础建设和价值体现，保障国家雄安新区重大工程建设，具有广阔的推广前景。

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