智慧城市背景下數(shù)字化工程轉(zhuǎn)型的主要問題及對策研究

【摘要】信息技術的快速發(fā)展促進了新型城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型。智慧城市被認為是現(xiàn)代城市發(fā)展的典范。數(shù)字化工程的轉(zhuǎn)型是打造智慧城市的關鍵，也是智慧城市的基本組成單元。本文從基礎數(shù)據(jù)庫的建立、數(shù)字化方法的優(yōu)化和全生命周期管理三個方面探討了目前數(shù)字化工程轉(zhuǎn)型中的主要問題。基礎數(shù)據(jù)庫的建立是實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的基本條件，需要完善的運轉(zhuǎn)機制來促進社會各界形成合力。數(shù)字化方法的原則是科學量化，理想化的數(shù)字模型無法全面的反映項目客觀事實，我們需要通過自主科研推動量化方法與技術的創(chuàng)新與優(yōu)化。此外，工程項目數(shù)字化可以實現(xiàn)對工程前中后全生命周期的決策、共享和調(diào)控，這也是實現(xiàn)城鄉(xiāng)建設高效協(xié)同，保障項目高質(zhì)量完成的關鍵。

【關鍵詞】智慧城市;數(shù)字化;BIM

1、數(shù)字化工程與智慧城市

隨著信息化時代的到來，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能（AI）等技術為社會發(fā)展注入了新的活力，也從根本上改變了人們工作和生活的方式。數(shù)據(jù)驅(qū)動和科學量化成為了商業(yè)決策、產(chǎn)品優(yōu)化和項目管理的主要原則和方法。2014年8月，國家發(fā)改委、工信部和科技部等八部委聯(lián)合印發(fā)了《關于促進智慧城市健康發(fā)展的指導意見》，提出了基于信息技術的城市新形態(tài)，使其成為新型城鎮(zhèn)化建設的主要推動力。十九屆三中全會通過了《中共中央關于深化黨和國家機構(gòu)改革的決定》，隨著大部門制改革下自然資源部的成立，項目建設主體以及各級行政機構(gòu)都在探索一條高效、協(xié)同的轉(zhuǎn)型發(fā)展之路。改革開放以后，建筑業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)占國內(nèi)生產(chǎn)總值比例總體呈逐年升高趨勢，分別從1978年的3.8%和2.2%增長到2018年的6.9%和6.6%，城市建設相關產(chǎn)業(yè)不斷壯大，成為了拉動內(nèi)需，推動經(jīng)濟發(fā)展的主要動力[1]。隨著《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020年）》的正式頒布，標志著數(shù)量增長型城鎮(zhèn)化發(fā)展將轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量提升型城鎮(zhèn)化發(fā)展，數(shù)字工程和智慧城市成為我國高質(zhì)量轉(zhuǎn)型的新引擎。如果說智慧城市是包含多層次、多要素以及各種子系統(tǒng)的現(xiàn)代城市創(chuàng)新典范，那么數(shù)字化工程項目就是組成智慧城市最基本的單元。目前，無論是建設的主體還是客體，都在經(jīng)歷從以經(jīng)驗主義為主過渡到數(shù)字化精確決策轉(zhuǎn)型的過程[2]。

2、基礎數(shù)據(jù)庫的建立

數(shù)據(jù)驅(qū)動是開展工程數(shù)字化最基本的原則?；A數(shù)據(jù)庫的建立是進行項目決策的先決條件。工程項目所涉及的利益群體是非常復雜的，而規(guī)劃的初衷就是進行資源的最優(yōu)配置。因此，基礎數(shù)據(jù)應該包含社會、經(jīng)濟、環(huán)境和資源等各類要素，主要通過傳統(tǒng)測繪、社會調(diào)查和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)挖掘等方法進行數(shù)據(jù)的采集和整理，堅持科學、精準、高效的數(shù)據(jù)采集原則，并通過BIM、GIS等手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一和共享[3]。工程項目數(shù)據(jù)庫的建立是智慧城市發(fā)展的基礎。目前，基礎數(shù)據(jù)的收集和處理需要大量的人力和物力，無法在短期內(nèi)形成相應的效益和回報，不能只依靠項目建設方或者行政主管部門某一方單打獨斗，而需要一個更為完善的運轉(zhuǎn)機制來促進社會各界形成合力，將政府、企業(yè)、高校和人民群眾集合起來。此外，基礎數(shù)據(jù)應實施分級管理制度，對于一般的數(shù)據(jù)堅持透明和開放的原則，更好的服務于工程建設和城市開發(fā)運營。

3、數(shù)字化方法的優(yōu)化

工程項目數(shù)字化決策需要充分利用現(xiàn)有的技術與方法，借鑒國內(nèi)外先進的數(shù)字模型和評價方法，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的科學量化，針對量化結(jié)果進行可視化表達，直觀的反映出數(shù)據(jù)的特點和規(guī)律，適合于多種方案之間的比較。但是，項目是實際的，而數(shù)學模型是理想化的。每一種模型都有自身的優(yōu)點和缺點，一方面我們要根據(jù)項目實際情況選擇適合的模型和參數(shù)，另一方面，我們需要根據(jù)項目的特點對數(shù)據(jù)和量化方法進行優(yōu)化。從開發(fā)商或者項目主體來說，工程項目決策是以開發(fā)商經(jīng)濟預算和成本管理為基礎，綜合考慮政府、項目使用者多方訴求的一項復雜的過程。隨著綠色發(fā)展、精細化管理等理念的提出，工程項目決策中所涉及的要素種類越來越多，如環(huán)境、資源、人文歷史等。在項目開發(fā)前對這些要素的研判得到了廣泛的重視，如環(huán)境評價和可持續(xù)性分析等。原有的環(huán)境分析內(nèi)容和評估方法已經(jīng)無法滿足生態(tài)化建設的需求。因此，通過科研的手段實現(xiàn)方法與技術的創(chuàng)新和優(yōu)化變得十分重要。首先，工程建設方可以和各大高校、研究院所開展合作，充分利用高校的平臺優(yōu)勢，借鑒高校的科研成果，產(chǎn)學對接，實現(xiàn)成果的高效轉(zhuǎn)化。其次，建設單位應發(fā)揮科研自主性，建立完善的管理和激勵體制，實現(xiàn)對數(shù)字化方法與技術的優(yōu)化。

4、項目全生命周期管理

有別于建筑全生命周期管理（Building Lifecycle Management， BLM），項目全生命周期管理所包含的內(nèi)容更為廣發(fā)，涉及城鄉(xiāng)建設的各個領域。工程項目數(shù)字化可以實現(xiàn)對工程前中后全生命周期的決策、共享和調(diào)控，包括環(huán)境調(diào)查、規(guī)劃設計、建筑施工與驗收、項目后評價以及運營管理。同時這也是實現(xiàn)城鄉(xiāng)建設協(xié)同、高效的關鍵[4-5]。目前使用較為廣泛的是BIM技術，包含了方案設計、模型檢查、造價管理、機電分析和可行性分析等各類軟件，常用的建模軟件包括Autodesk Revit， ArchiCAD和Bentley等?；谕陚涞幕A數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一的項目管理，既可以避免重復工作，也有利于進行全局統(tǒng)籌。項目全生命周期管理通過信息化、數(shù)字化和智能化技術保障項目高質(zhì)量完成。

5、總結(jié)與展望

目前，無論是建設項目委托方還是被委托方都受到行業(yè)轉(zhuǎn)型的影響，希望更好的適應信息化、數(shù)字化和智慧化的發(fā)展浪潮。隨著5G、AI等技術趨于成熟，數(shù)字化決策具有了較強的實踐性，成為了可以真正指導項目建設的關鍵技術，同時也是新型城鎮(zhèn)化背景下智慧城市建設的基礎組成部分。工程項目數(shù)字化應用具有科學量化、協(xié)同高效的特點。但是，工程項目數(shù)字化總體上還處于初級階段，信息化技術快速發(fā)展，保障機制也亟待完善。為了促進高質(zhì)量城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型，提升人居環(huán)境質(zhì)量，需要社會各界、利益相關者等形成共識，探索適合我國國情的數(shù)字化、智慧化建設之路。

參考文獻

[1]中國統(tǒng)計年鑒[J].國家統(tǒng)計局.2019.

[2]王金鋒.從工程數(shù)字化應用到智慧城市實踐[J].中國勘察設計，2020（01）：36-39.

[3]白娟，路遙，姚方.新時代地方規(guī)劃設計機構(gòu)“產(chǎn)品”適應性思考[J].規(guī)劃師，2020（13）：20-28.

[4]趙亮.建設項目全生命周期節(jié)能驅(qū)動機制與多目標優(yōu)化策略研究[D].北京：中國礦業(yè)大學，2019.

[5]黃蕓璟，余輝，余穎.城鄉(xiāng)規(guī)劃全生命周期智能化探討[J].規(guī)劃師，2018（11）：26-33.

作者簡介

劉思琪（1990—），男，陜西咸陽人，碩士，工程師，主要從事城市環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展相關研究。（本文作者單位為1.陜西地建土地工程技術研究院有限責任公司，陜西西安，710075;2.陜西省土地工程建設集團有限責任公司，陜西西安，710075;3.陜西省土地整治工程技術研究中心，陜西西安，710075;4.自然資源部退化及未利用土地整治工程重點實驗室，陜西西安，710075）