2024优秀案例丨济南新旧动能转换起步区数字城市平台建设

起步区数字城市平台以GIS（Geographic Information System，地理信息系统）+BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术为核心，借助大数据、云计算、物联网等先进技术，集成、关联各种业务数据以及泛在信息，建立从室内到室外、从地上到地下、从城市GIS到单体BIM、从二维到三维、从城市规划到实景采集等各类城市数据的集成化管理体系，强调实体和数据的一致性，充分发挥时空地理信息的承载引擎核心作用。

从规划策划、项目设计、建设施工、运营维护四个管理方面出发，以CIM（City Intelligent Model，城市智慧模型，以下简称CIM）平台信息作为主数据库，建立起步区时空数据管理与业务协同计算的机制，建立服务政府管理决策、企业运营和公众生活的泛在的、动态的、综合地理信息服务平台，实现城市可视化、可持续性的全生命周期管理系统，从而满足城市规划策划、方案设计、施工建设、运营维护等管理需求。

为践行绿色发展理念，在济南市委、市政府指导下，运用数字孪生、BIM+GIS、城市仿真、区块链等技术，打造“绿色技术+绿色产业”应用场景，服务济南新旧动能转换起步区绿色城市示范区发展建设。

济南新旧动能转换起步区数字城市平台建设采用“政府为主导，企业为主体，市场化运作”模式，坚持现实城市与数字孪生城市同步规划、同步建设，统一信息标准，打破数据壁垒，为起步区城市建设提供精准信息支撑，打造具有起步区特色的数字孪生城市平台。平台建设遵循开放性、先进性、实用性、安全性四大原则，以标准规范先行、建设管理过程全流程、数字化“审批+监管”为目的，打造具有起步区特色的“一平台+四系统”，服务起步区绿色城市示范区发展建设。一平台即CIM平台，四系统即规划一张蓝图系统、BIM+智能审查系统、绿色建设监管系统和数字孪生可视化系统。如图1所示

1 CIM平台

构建城市智慧模型（CIM）平台，集成BIM、GIS、IoT（物联网）、云计算、大数据等众多先进技术，支持宏观、微观、地上、地下各形态的“规、建、管”全流程全要素的各类数字应用。通过1:1复原真实城市空间信息，为规划一张蓝图系统、BIM+智能审查系统、绿色建设监管系统、数字孪生可视化系统应用提供可视化大数据管理的数字底板。如图2所示

CIM平台的建设从规划策划、项目设计、建设施工、运营维护四个方面出发，以三维虚拟化技术为基础，整合优势资源，实现城市整体可视化、可持续性的全生命周期管理系统，从而满足城市规划策划、方案设计、施工建设、运营维护等管理需求。

CIM平台作为城市级的决策管理平台，一是做好数据汇聚展示功能，完整记录新区自然环境、市政设施、建筑工程等现状数据，汇集新区规划、建设、运营等生长数据，并以三维可视化的方式呈现；二是发挥决策分析功能，为新区管理者提供项目管理、城市运营、环境保护等领域进行管理决策支持；三是具备基础支撑功能，为数字城市规划系统、建设管理系统等起步区业务系统提供基础数据支撑。

2 规划一张蓝图系统

在建立国土空间规划体系和行政机构改革大背景下，落实国家大数据战略，基于起步区“多规合一”工作现阶段成果，以“空间数据集成化、规划管理精细化、规划业务协同化”作为总体目标，以实现“记录融合、动态关联、智慧规划”三步走为路径，建设编制、审批、实施、监测、评估一体化的规划“一张蓝图”系统。如图3所示

2.1 空间数据集成化：多规协调一致，成果汇聚共享。

推动实现规划协同编制，辅助协调解决规划间的冲突矛盾，形成多规充分协调统一的动态“一张蓝图”，同时以业务应用驱动，促使相关数据主动集成，建成空间规划数据的集中共享服务体系。

2.2 规划管理精细化：理清管控机制，辅助规划决策。

以“一张蓝图”作为数据支撑，充分利用前沿信息化技术手段，建立空间大数据分析与规则算法机制，为规划工作从编制、实施到审批、管理提供综合准确的科学依据。搭建项目前期策划生成机制，充分对接行政审批平台，形成规划-建设审批“一张网”，助力行政体制机制改革创新。

2.3 规划业务协同化：数据动态关联，多环节协同工作。

结合起步区建设管理部门的工作机制与职责分工，以信息化平台串联起关键节点的工作内容，基于规划成果大数据库实现动态关联，从而为各环节业务事项实现协作开展、同步推进。

3 BIM+智能审查系统

以贯穿工程建设项目全过程的常规审批审查为基础，利用BIM技术，实现规划、设计、施工和竣工四个阶段的三维技术审查，进而辅助行政审批，打造全流程、全链条、全方位的绿色“BIM+智能审查”系统，如图4所示。

3.1 全流程数据统一管理的平台

系统实现了对工程建设项目整个生命周期的“规、建、审、管”数据进行统一的管理和调取。数据包括但不限于审批过程记录、各审批节点根据事项清单上报的文件和数据、各审查节点根据审查要求上报的图纸和模型等。系统建设以CIM基础平台为数据底板，利用CIM基础平台提供的数据分类管理、统一调用接口以及综合分析等基础功能搭建上层应用，能够做到标准化、模块化、高适应性。

3.2 支持容缺受理的审批流程设计

平台提供灵活的审批流程设计模块，用户能够根据实际情况调整审批流程节点和事项清单。对基本条件具备、主要申报材料齐全且符合法定条件，但次要条件或手续有欠缺的行政审批事项，相关职能部门能够先予受理和审查，并一次性告知需补正的材料、时限和超期处理方法，在材料补齐后及时出具审批意见，颁发相关批文和证照。此外，办事信用记录可预留标准信息接口，方便后续与相关的信用管理平台进行对接。

3.3 融合绿建指标的审批审查体系

根据《济南新旧动能转换起步区绿色生态建设指标体系》规范要求，在审批审查体系设计的过程中充分融合绿色生态建设指标。建设绿色工程建设项目审批子系统，提供立项申报、并联审批、效能督查等功能，实现融合绿色生态建设指标体系、覆盖起步区建设管理部内部工程建设项目审批全过程的审批流程运转和效能督查管理。

3.4 全流程BIM+辅助审查

基于CIM基础平台提供的BIM数据管理、数据导入、轻量化等基础服务，实现全流程的BIM+辅助审查。创新建设项目审查新模式，减少人工审查带来的不确定性，提高审查效率，缩短工程建设项目审批时长，深化“放管服”改革，提升政府部门的服务质量。

4 绿色建设监管系统

通过对项目工地的施工人员、现场环境、机械设备、视频监控、质量安全等方面的实时监管，运用信息化手段实现系统间的信息共享和协同运作，全面感知施工过程，打造互联协同、智能处理和科学管理的工地现场监管信息化解决方案。如图5所示

4.1 全天候全时段自动采集数据，现场状况及时掌握。利用项目现场的视频摄像头、扬尘监测仪、机械设备运行传感器等物联网设备，远程实时采集建设项目现场施工、空气质量、人员进出场等数据，及时掌握现场施工状况，并提供针对现场扬尘监管、劳务纠纷、施工安全等问题处理的数据，辅助现场执法及监管。

4.2 数据展示图形化。应用计算机处理所有监管数据，不仅可以得到施工的趋势曲线，还可以得到平均值、动态分析、统计分布等任何所需图表，可以提供以天、月或年为单位的统计数据展示，还可以工程项目、施工单位、行政区划为单位进行统计展示，实现对全区建设项目的全方位监管，为针对工地监管提供数据依据，便于进一步分析并采取响应措施，降低劳动强度、提高工作效率、节约监管成本。

4.3 利用GIS及BIM技术辅助监管。结合地理信息技术，利用电子地图、BIM模型展现工程项目的基本信息、进度信息，可以直接查看工地基本信息和位置信息、监测数据、预警数据等，对类型不同的工程项目以不同的颜色进行标注，使监管人员能够“一目了然”；结合视频监控系统查看工地现场的实时状况，实现对建设项目的直观化、全面化的辅助监管。

4.4 自动预警、智能化提醒。基于采集的现场数据，结合监管的业务、提醒的规则等，系统实现异常情况自动预警，智能提醒相关的监管人员、现场的管理人员等，实现智能化、定向化的监管，提高监管效率和准确性，减轻执法监管人员的工作量。

4.5 移动APP功能相结合。通过与智能手机的结合，实现对建设项目的移动化、便捷化的查询、提醒与监管。利用智能手机APP，可以随时随地查询各建设项目的监测数据，即使在出差路上也可以查看相关信息，处理工地监管事件；对报警工程进行实时重点监控、现场资料取证。

5 数字孪生可视化系统

通过建设起步区城市智慧模型（CIM）展示平台，为起步区建设数字孪生智慧城市建立基础，将起步区物理城市映射到数字空间，实现数字城市与物理城市两个主体虚实互动，孪生并行，以虚控实。通过物联感知和泛在网络实现由实入虚，再通过科学决策和智能控制由虚入实，实现对物理城市的最优管理。平台汇聚起步区各类时空数据、城市运行数据，同时承载城市公共管理和公共服务，为城市设计、智慧招商、智慧建设、智慧交通、智慧环保、智慧园区/社区等提供有力支撑。如图6所示

按照起步区现状及整体设计规划还原城市场景。并对其中核心区重点建设场馆及公共区域实现将数据颗粒度细化到建筑内部的一根水管、一根电线、一个机电配件，以及建筑外部的一草一木，在广度上覆盖了地上的地块、河流、道路、地下的管网、隧道和地铁线路的高精度还原。

济南新旧动能转换起步区数字城市平台，集成BIM、GIS、IOT（物联网）、云计算、大数据等众多先进技术，支持宏观、中观、微观、地上、地下各形态的“规、建、审、管”全流程全要素的各类数字应用。通过1:1复原起步区真实城市空间信息，为后期CIM+应用提供可视化的数字底板。

1、汇聚真实数据，打造全过程数字化管控体系

CIM平台为城市的数字化、智慧化应用提供基于BIM技术的数据汇聚、可视化展示、数据共享、平台分析、运行服务、系统维护等六大关键能力支撑。汇聚城市时空基础数据、资源调查数据、城市现状地理信息数据、国土空间规划数据、工程建设项目数据、审批审查数据、业务管理数据等相关数据。全面汇聚融合城市立项用地许可阶段、工程规划建设许可阶段、施工许可阶段、竣工许可阶段BIM模型数据，打造全过程数字化管控体系。

2、建立统一标准，打造数据互通互享新生态

助力一张蓝图绘到底，建立宏观到微观三个“一张图”，构建项目前期策划生成机制，实现建设方案的三维可视化联审决策。推进工程项目审批审查智能化，打通“规建审管”信息屏障，统筹项目全流程管理。以人、机、料、法、环全方位实时监控，实现“建设项目一张图”。助力规建审管一体化，打造数据互通、内外共享新生态，实现城市空间信息全过程管控，促进物理城市和数字城市的全面融合管理。

3、数智起步，打造全生命周期数字化管控平台

构建项目前期策划生成机制，初步实现建设方案的三维可视化联审决策。优化工程项目审批审查流程，打造专业审查规范库与指标库。打通信息屏障，建立统一的数据标准体系，打造在建项目的全方位实时监控，实现项目“规建审管”一体化全流程管理。初步实现城市建设全流程的数字管控、智能协同，推进与物理城市同步规划、同步建设的全生命周期管理。

4、化零为整，为城市管理提质增效

支持内部跨部门业务线上流转、过程留痕和资料存档。将城市规划、市政建设、公用事业、园林绿化、水务等领域的管理需求统一到数字城市平台，为城市管理提质增效。在CIM＋应用层面，实现了政府部门与建设单位、设计院、施工方、安监部门、银行等多方业务数据纵向集成。实现规划、建设、运营全流程数字化集成管理与大数据应用，初步建立孪生城市数字底板，提升服务效能优化营商环境，助推“动能转换、产业创新”新区建设。

1、数字孪生，构建统一数字化底板

济南新旧动能转换起步区数字城市平台，在城市基础地理信息的基础上，建立建筑物、基础设施等三维数字模型，打造城市规划、建设、审查、管理一体化的基础性操作平台，建立了一整套全链路的空间数据全生命周期应用体系，集成、分析和综合应用各类城市基础设施的三维模型和物联网数据，通过数字孪生的仿真模拟和分析反作用于现实城市的规划、建设、审查与管理，推动城市物理空间数字化及各领域数据融合、技术融合、业务融合，形成虚实结合、孪生互动的数字城市发展新形态。

2、规划引领，实现国空规划一张图

济南新旧动能转换起步区数字城市平台，建立宏观到微观国土空间规划一张图、控规城市设计一张图、实施设计一张图。实现从宏观总体战略，到中观规划用地管理，再到微观建设项目管理的层层传导，确保上层规划切实落地。构建政府投资及社会投资项目前期策划生成机制。针对项目前期策划和管理的需求，综合各方面要求开展项目预审工作，通过审批流程前置，提前协调审批矛盾，加快项目落地。实现建设方案三维可视化联审决策。促进BIM技术在工程建设项目全生命周期的应用，推动规划阶段率先实现BIM+审批审查，迈出数字孪生城市第一步。

3、BIM报建，推进工程项目审批审查数字化

济南新旧动能转换起步区数字城市平台，融合绿色生态建设要求，在规划、设计、施工和竣工四个阶段通过业务整合、技术创新、制度优化和标准支撑，实现工程建设项目的BIM化规划报建和智能化审查，从而减少人工干预，提升审查效能，优化营商环境，为实现从行政审批提速向新技术辅助审查提效递进，创造可复用可推广的经验，打通立项用地规划、建筑设计方案、施工图审查、竣工验收四个阶段全流程数据，自动核对审查结果，保证行政审批事项的一致性和延续性，运用完整、系统的数字资产赋能城市建设，推进建设行业数字化转型。

4、全程管控，实现建设监管一张网

济南新旧动能转换起步区数字城市平台，提供一揽子项目现场监管手段，为建设单位、施工单位、行业监管部门等提供服务，质安监人员和五方责任主体可随时随地掌握项目的进展情况，监控现场施工动态，杜绝各种违规操作，促进安全生产和工程质量管理。以现场施工管理为核心，搭建涵盖厂平、土石方、土建、安装、施工等主要业务领域的数字化建造平台，实时监控工程建设现场，通过数字化手段固化施工规范与流程，实现提升效率、控制成本、深化协同的功效。为政府、企业、现场工程管理，提供先进技术手段，实现全方位无死角全要素实时监控。