行业研究|看得见的城市，守得住的安全——CIM赋能韧性城市的打造

房屋建筑和基础设施（包括道路、桥梁、地下管网等），是组成城市实体的两大类要素。在经济和社会活动面前，这些要素是一个城市的资产，但在灾害面前，却就变成了承灾体。要打造韧性城市，首先要摸清家底，搞清楚这些要素的底数。只有摸清底数，才能分析城市的短板，才能制定短板提升的策略。

我们需要一个数字孪生的底座平台，来承载、管理这些数据。CIM（城市信息模型）是一种用模型来表达、分析和模拟物理世界的手段，将物理世界的每个要素都映射到数字孪生世界，让城市的管理者可以“在虚拟世界中试错，在物理世界中执行”。用CIM平台来管理城市的要素，是最合适不过的事情。

经过多年的实践，CIM平台已经积累了数据治理、数据可视化、数据分析和数据共享服务等能力，可以轻松将城市房屋建筑和基础设施生成到虚拟世界，纳入可视化管理。CIM平台对城市要素的基本属性、空间信息及要素间的相互联系，均能很好的存储和表达。CIM平台整合了城市地上地下、室内室外、历史现状未来的多维信息模型数据和物联感知数据，构建了三维数字空间的城市信息有机综合体。从整个城市范围的大场景展示，到某个部件、构件和零件的细微呈现，CIM足以让城市管理者精细了解所有城市要素的状况。

CIM平台赋能城市家底的可视化管理

可视化管理，只是CIM平台能力的其中一方面。CIM平台真正的能力，是在于它的计算和分析能力。CIM平台的内核，是有模型和算法的。在掌握城市家底的基础上，CIM可计算城市的韧性指标，分析发生灾害事故的可能性和受影响的程度，寻找城市的短板和薄弱环节。

例如针对城市房屋建筑的分析，我们可以结合房屋的年份、结构、建造材料和所处地震等信息，识别、分析出不同危险级别房屋，并可追踪问题房屋的位置及分布情况。这是城市韧性分析的一个重要应用，从中我们可以预测一场地震、一场台风、一场水灾对城市建筑物所带来的影响，让我们可以一定程度上预判有多少房屋会倒下？重点防范哪些房屋？自2020年以来，奥格科技一直在支撑全国房屋和市政设施普查和全国自建房风险隐患排查等工作，在承灾体数据的采集和分析上为全国和大部分的省市提供了技术服务，积累了大量的实践经验。

CIM平台赋能城市房屋建筑的抗震抗灾分析

除此以外，我们可以分析房子的应急疏散能力，检验建筑的逃生功能是否合理？这也是从应急的角度对城市韧性的一种检验。只要建筑物模型的足够精细，内部结构和部件要素足够齐全，就可以在设计阶段，将建筑物在应急防灾上的问题暴露。

再例如内涝模拟，是通过城市内涝模型，结合气象、城市水浸黑点等因素，模拟城市内涝的过程。通俗来说，假设一场暴雨来临之后，这个城市会怎么样？哪些地方会淹？哪些地方最快淹？这也是城市面对水灾的韧性分析。

CIM平台综合各类因素，模拟城市降雨过程中的内涝形成

一个灾害的发生，涉及的因素往往是综合的。正如上述内涝分析来说，涉及到地形、房屋建筑、绿地和水体的分布、地表径流、土壤渗透率、管网设施的排水能力以及河道的排涝能力等多项信息，甚至排水管网是否堵塞，河道是否淤积，都会影响分析的结果。灾害模型算法是具有专业性的，但数据一定是综合的。所以，一个能综合各类信息的底座平台是至关重要的，而CIM与生俱来具有生产、汇聚、治理各类数据的能力。

通过CIM平台对城市韧性的分析，知道城市短板在哪里？如何提升城市的短板，让城市更有韧性？这是一个系统性的工程，其方法包括基建方面，即我们传统工程上的手段，如扩建道路、增加应急通行能力、增加管网的管径、增加其输送能力等。此时，CIM平台可以辅助建筑和基础设施的规划、设计和建造过程的模拟，为工程的建设提供决策支持。

但工程的手段并不是现阶段所主要提倡的。如今，城市的韧性提升更需要信息化、智能化的手段来实现。传统的基础设施，要进行智能化的改造，要引入传感器，收集末端的动态信息，为上层应用的分析和决策提供依据。智能化改造的核心，是让传统的设施具有感知和执行能力，能提供更多的信息参与决策，能对现有设施资源进行调配和优化，能反作用于物理世界。

可以说，基础设施的智能化改造，是让决策更科学、管理更精准的手段。相比工程的手段，基础设施的智能化改造实际上也是一种城市的调优，让调度更有针对性，让城市的运行更加高效、更有性价比。并且，基础设施的智能化改造可以带动相关产业的发展，更符合高质量发展的要求，也是培育新质生产力的要求。

CIM与传感器的融合，让CIM的作用发挥得更加淋漓尽致。奥格CIM平台，已经与物联网监测深度融合。例如城市建筑的安全监测、市政道路桥梁的监测、水电热气的监测，以及井盖丢失、设施破坏等异常事件的识别等，CIM可以集成这些监测数据，让整个城市所有设施运行都处在监测当中。

CIM平台与传感器的结合，让整个城市运行处于监测当中

新型城市基础设施的建立是一个系统工程，除了前端的传感器，还需要决策和计算的中枢，就像人的大脑一样。这时，CIM平台的计算能力又发挥作用了，它是城市大脑的一部分。CIM平台会根据前端传感器产生的信号和事件，结合模型和算法，分析对城市运行产生的影响，给出相应的对策，辅助城市管理者去调配资源，调整和优化物理城市。

例如，在出现自来水管、燃气管的泄漏事故后，我们可以计算管网阀门关闭的方案、周边人员疏散的路径以及应急消防物资的调配方案等等；通过接入道路井盖丢失监测、内涝点的水位监测信息，我们可以优化交通信号灯的策略，引导车辆避开有潜在威胁的路段；又如我们根据外江内河的水位情况，分析泵站闸门的开关、启停的策略，平衡城市内外水位，减少洪涝灾害损失等等。最终，这些决策建议，都会作用于物理世界，让城市在一个更优的策略下运转。

CIM赋能韧性城市的打造，从摸清城市的家底、到分析城市的短板、到设施的智能化改造，实现城市短板的提升，CIM起到了一个数据中枢和计算中枢的作用，实现了从了解城市、分析城市到提升城市的三部曲。CIM的模型来源于物理世界，反映物理世界，通过传感器感知物理世界，通过计算中枢形成干预方案，最后又作用于物理世界，可谓“虚实结合”、“虚中向实”。总的来说，CIM是提升城市韧性的实用工具，它既是一个城市的数字孪生底座，又是优化城市运行的使能平台。