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数字孪生城市将从“可视化”迈向“可推演”! 住建部发布《城市信息模型基础平台标准接口》

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点击次数:113 更新时间:2026年01月09日16:38:04 打印此页 关闭

临近年末,住房和城乡建设部发布了《城市信息模型(CIM)基础平台标准接口(征求意见稿)》,标志着我国城市数字化治理正式迈入“接口标准化、能力模块化、服务可组合”的新阶段。

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▷图片来源:住建部官网

在“新城建”战略和城市生命线安全工程加速推进的背景下,传统以静态可视化为主的数字底图已难以满足复杂城市系统的运行管理需求。构建一个融合多源异构数据、支持实时仿真推演、具备主动预警能力的城市级数字孪生体,成为提升城市韧性、实现精细化治理的关键路径。

此次标准的制定,不仅为CIM平台的互联互通提供技术规范,更释放出明确信号:未来城市操作系统将依托统一API、开放生态架构与AI增强能力,实现从“看得见”到“想得清”“控得住”的跃迁。

这些关键词的背后是什么?

近年来,“数字孪生城市”“城市信息模型(CIM)”“建筑信息模型(BIM)正向设计”“城市生命线安全工程”等概念频繁出现在国家政策文件中。住建部、发改委、工信部等部门多次强调,要推动BIM、CIM、物联网(IoT)、边缘计算、人工智能(AI)与城市治理深度融合。

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▷智慧城市发展 数字化转型指导意见,图片来源:发改委官网

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▷“数字住建”建设整体布局规划,图片来源:住建部官网

然而,行业仍面临显著痛点:

·数据孤岛严重:BIM模型、SCADA系统、视频监控、环境传感器等多源异构数据缺乏统一语义与时空对齐机制;

·孪生体“静态化”:多数数字孪生仅停留在LOD300级别的几何可视化,缺乏物理引擎驱动的动态行为模拟与实时状态同步;

·安全监测被动滞后:依赖阈值报警或人工巡检,无法实现基于多维特征融合的风险早期识别与态势预判;

·平台接口碎片化:不同厂商采用私有协议,导致仿真引擎、规则引擎、AI模型难以跨平台调用,制约了城市级智能应用的规模化落地。20260109165747_94405.png▷图源:城市信息模型 基础平台标准接口(征求意见稿)

在此背景下,住建部此次发布的接口标准,正是对上述结构性问题的系统性回应,也为具备核心技术能力的企业提供了清晰的发展路径。

统一接口,赋能智能城市


与以往侧重“平台建设”或“数据汇聚”的政策不同,本次《CIM平台标准接口(征求意见稿)》聚焦于“如何让平台真正用起来”。

首次定义安全事件仿真的标准化API链路

标准以燃气泄漏为例,结构化定义了城市燃气泄漏扩散推演任务,初始化模拟环境,请求信息与响应内容等方面的接口及参数。

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▷图源:城市信息模型 基础平台标准接口(征求意见稿)

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▷图源:城市信息模型 基础平台标准接口(征求意见稿)

这不仅规范了输入输出格式,更隐含了对CFD(计算流体力学)仿真引擎、GIS空间分析服务、应急资源调度模块的集成要求,为构建“感知—建模—推演—响应”闭环奠定基础。

明确支持实时数据驱动与AI增强能力

标准要求平台支持WebSocket长连接、MQTT协议接入IoT设备,并允许通过扩展接口嵌入机器学习模型(如LSTM用于流量预测、GNN用于管网拓扑异常检测)。

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▷图源:城市信息模型 基础平台标准接口(征求意见稿)

同时,支持在仿真过程中动态调整边界条件(如风速、人口密度),实现“人在环路”(Human-in-the-loop)的交互式推演。这标志着数字孪生正从离线静态映射,转向在线动态演化。

强调开放生态与多模态数据兼容

平台需提供格式转换适配器,支持IFC(Industry Foundation Classes)、CityGML、glTF等主流BIM/CIM格式,并兼容Cesium、Unreal Engine、Unity等三维渲染引擎。

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▷图源:城市信息模型 基础平台标准接口(征求意见稿)

此外,标准鼓励采用微服务架构与容器化部署(如Kubernetes),提升系统弹性与可扩展性。

影响与配套技术需求

该标准将加速城市安全、应急管理、基础设施运维等场景的智能化升级。相关前沿技术装备将成为刚需,包括:

·高精度气体/压力/振动传感器:支持LoRaWAN/NB-IoT回传;

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环境监测系统

进口测量单元,测量精度高

适用场景广泛

安全可靠,安装方便

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振动传感器

测量精度高,抗干扰性强

对振动变化反应灵敏

环境适应性强

·边缘AI盒子:现有的采集终端,数据一般都是回传到平台进行处理,然后判断异常。未来的终端,要求集成TensorRT推理引擎,实现本地化异常检测;

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综合智能采集终端

高精度,支持4G传输

支持多类型传感器

性能稳定,环境适应性强

·数字孪生仿真平台:要求集成OpenFOAM、AnyLogic等多物理场引擎;

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▷图源:东方中恒某数字孪生项目

·城市级时空数据中台:支持GeoMesa、Apache Sedona等时空索引。

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▷图源:某城市人防空间安全监测项目

参考文献:

·《城市数字公共基础设施标准体系》

·《人工智能平台计算资源规范》GB/T 42018-2022

·《智慧城市评价模型及基础评价指标体系》 GB/T 34680.6-2025

·《信息技术服务智能运维》 GB/T 43208.2-2025

·《信息技术·数字孪生能力成熟度模型规范》GB/T 46237-2025

·《建筑信息模型(BIM)软件标准》GB/T 45393.1-2025

技术融合驱动城市安全价值落地

作为深耕城市安全与数字孪生领域多年的技术服务商,东方中恒已构建起覆盖“端—边—云—用”全栈能力体系,与本次标准高度契合。

BIM+GIS+CIM多尺度融合建模

构建高保真城市数字底座

东方中恒采用IFC-to-CityGML转换框架,将建筑LOD300~400级BIM模型与市政管网、交通路网等城市级CIM模型进行语义对齐与拓扑关联。

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▷图片来源:与某高校合作的“海绵城市”BIM模型

在某高校数字孪生交通监测项目中,系统集成了大量构件的BIM资产库,并赋予其设备状态、检修记录、能耗曲线等运维属性,支撑设施全生命周期管理。


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▷图源:东方中恒某数字孪生项目

多源异构数据融合感知

AI驱动风险预警

通过部署边缘计算网关,系统实时接入SCADA、视频AI摄像头(支持YOLOv8目标检测)、地下管网传感器等数据流。基于图神经网络(GNN)构建管网拓扑关系图,结合时间序列异常检测算法(如Isolation Forest、AutoEncoder),可提前72小时识别潜在泄漏风险点,误报率低于5%。

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▷图源:城市信息模型 基础平台标准接口(征求意见稿)

物理引擎+AI混合仿真

打造可交互“城市预演沙盘”

东方中恒与某高校共建的城市安全仿真平台,集成OpenFOAM(用于气体扩散CFD模拟)与AnyLogic(用于人群疏散ABM建模),支持多物理场耦合仿真。

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▷图源:某高校实验室燃气泄漏沙盘仿真模型

在燃气泄漏场景中,系统可动态加载实时气象数据(风速、温湿度),结合建筑群风场扰动效应,生成高精度浓度云图,并自动推荐最优疏散路径与应急资源调度方案,完全符合标准中对仿真控制与报告生成的接口要求。

客户价值转化

对政府监管部门来说:可以实现城市生命线“一图统管、一网统防”,提升风险防控与应急指挥效能;

对运营企业来说:可以降低30%以上人工巡检成本,延长基础设施服役寿命;

对公众来说:缩短应急响应时间,提升公共安全获得感。

目标是开放、智能的数字城市

住建部CIM平台接口标准的出台,不仅是技术规范的完善,更是城市治理范式的升级。它为行业划定了“共同语言”,也为技术创新提供了“标准跑道”。

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▷图片来源:Midjourney生成

面向未来,随着5G-A/6G通信、量子传感、具身智能(Embodied AI)等前沿技术逐步成熟,城市数字孪生将向更高保真度、更强自主性、更深决策嵌入的方向演进。

东方中恒将持续深化BIM、CIM、IoT、AI与多物理场仿真的融合创新,积极参与标准落地与生态共建,与各方携手,推动城市从“数字化”走向“智能化”,最终迈向“可感知、可推演、可进化”的韧性未来。

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