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毕业论文5

北京理工大学珠海学院

本科生毕业论文

CIM集成技术在工程项目建设中的应用探析

学院：

商学院

专业：

工程管理

姓名：

陈嘉澜学号：

160806106660

指导教师：

赵素娟职称：

讲师

中国·珠海

二〇二〇年五月五日

诚信承诺书

本人郑重承诺：

我所呈交的毕业论文《CIM集成技术在工程项目建设中的应用探析》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使用的数据真实可靠。

承诺人签名：

陈嘉澜

日期：

2020年5月5日

摘要

CIM集成技术，主要就是BIM、GIS以及IOT的技术集成。

目前，我国CIM集成技术还处于萌芽阶段，所以在内容上也是不断丰富的。

本文首先对CIM体系、国内外现状、政策等方面对CIM进行比较全面的概述；其次以沙洲湖国际教育中心项目为案例、Citymaker平台为技术支撑，研究了CIM集成技术在工程项目建设中的应用情况；最后对CIM集成技术进行了拓展分析得出CIM集成技术在工程项目建设中的应用点以及我国CIM集成技术的发展趋势。

关键词：

大数据BIMCIM集成技术地理信息系统Citymaker平台

Abstract

CIMtechnologymainlyincludesBIM,GISandInternetofthings.Atpresent,China'sCIMintegrationtechnologyisstillinitsinfancyanddevelopmentstage,soitisconstantlyenrichedincontent.ThispaperfirstgivesacomprehensiveoverviewofCIMsystem,currentsituationathomeandabroad,policies,etc.;secondly,takingshazhouhuInternationalEducationCenterprojectasanexample,CityMakerplatformasthetechnicalsupport,studiestheapplicationofCIMintegrationtechnologyintheconstructionofengineeringprojects;finally,theapplicationpointsofCIMintegrationtechnologyinprojectconstructionareobtainedbyexpandingandanalyzingCIMintegrationtechnologyAndthedevelopmenttrendofCIMintegrationtechnologyinChina.

Keywords:

BigDataBIMCIM3D-GISCitymakerPlatform

第一章诸论

1.1论文写作的背景及意义

近些年，“智慧城市”一词渐渐进入普通大众的视线中。

人们对于智慧城市的理解也愈来愈深入，从一开始的二维层面到三维层面，再从单体到组合。

人们对于智慧城市的探索已经从平面发展到虚拟空间，于是虚拟空间的发展就变成了现阶段人们研究的侧重点。

21世纪至今，国外对于智慧城市的建设已经小有成效，但国内对于智慧城市的建设仅仅停留在特定领域的示范应用水平，其施工和管理的法规法制都还不够成熟、技术也相对不够成熟。

当前，智慧城市建设需要在横向和纵向同时推进。

在横向方面，除了建筑，还需要往地理、人文等方面推进，这个时候需要结合多少方面的数据以及管理机制的制定，毋庸置疑成为了管理者们应当考虑的第一要素。

在纵向方面，技术的创新无疑是研发人员在智慧城市建设过程中需要不断深入探讨的关键。

进入大数据时代，智慧城市建设必须脱离以往只是单独信息服务和具体应用的误区，而是需要积极利用大数据、物联网技术将信息服务和具体应用进行了多源的实时融合，实现跨领域的信息协同，提高智慧城市建设的效率与效益。

CIM是符合可持续发展的绿色理念，它结合3DGIS技术、BIM模型、VR虚拟技术，在系统上形成城市定位坐标，在智能三维地图的基础上进一步发展，提供了更详细，更智能的数据模型。

CIM系统的应用有效减少了城市资源浪费的现象，为城市人民提供一个高保障的生活区域。

CIM系统在一定程度上推进社会往大数据发展更进一步，促进城市智能化和加快进入大数据时代。

研究CIM集成技术在工程建设项目上的应用情况，能充分展示CIM技术在建设项目上的优势，推广CIM技术在工程建设项目上的应用有利于未来城市规划发展。

1.2本课题的国内外研究现状

1.2.1国外的研究现状

从21世纪起，“智慧型城市”、“建筑信息模型”、“三维地理信息系统”开始受到人们的广泛关注。

随着大数据时代的发展，建筑业也从数字化二维发展到了参数化三维。

三维个体建筑的实现，意味着三维城市的模拟成为了我们的现阶段努力的目标。

在国外，专家们对CIM集成技术的研究比国内较为早几年。

诚然，以往专家学者在大数据平台模拟CIM技术的研究已经有相当的成果,如:

2012JasonD与Lucas.支持设施的综合BIM框架医疗环境中的管理[1]，研究了BIM模型在医疗环境中的综合使用与管理;2013R.Liu..等人研究了如何使用BIM工具进行可维护性设计设施管理[2];2014XuX..等人[3]研究了如何从从建筑信息模型过渡到城市信息建模;2014KhanZ.等人针对云的大数据分析智能未来的城市[4];2016DengY等人研究了在不同详细程度的BIM和3DGIS之间进行映射[5];2017MaZ和RenY.笼统介绍了BIM与GIS的应用[6];2017SimpsonCH等人基于uas的摄影测量评估用于民用管道的（CIM）建模综合管理[7];2017YamamuraS等人整合BIM和GIS，同时利用模型模拟了智能城市规划并评估城市能源绩效[8];

1.2.2国内的研究现状

以往专家学者在模拟CIM技术在建设项目中的应用已经有相当的成果,如：

2015年郑云在《研究BIM与GIS在建筑供应链可视化的应用》[9]中文章中研究了BIM+GIS的应用；2016年，蒋东兴等人对校园建筑智慧平台模型做设计研究[10]；2017年，熊桂开等人利用GIS-BIM技术在山地城市路网优化设计的应用[11]；2017年，徐卫星和周悦研究了BIM结合GIS使用在大学地下管网的情况[12]；2018年，李艳军与李爱国.研究在智能城市中如何应用地理信息系统[13]；2018年，党安荣等人研究了时间结合空间对城乡景观规划的影响[14]；2018年，张少卿等人基于CIM，对园区的蒸汽供热系统进行了标准化建模[15]。

自从智慧型城市发展以来，我们在努力普及BIM的同时，也在积极向CIM靠拢。

如果我们利用CIM集成技术将云计算、大数据和物联网紧密连结，就能在建筑项目建设方面起到跨阶段的作用。

但是当下我们在CIM集成技术上的发展仍存在较多不足，以至于国内CIM系统的理论及模拟实施方面都非常薄弱。

现阶段的CIM的实施较为单一化、分散化、固有化，数据的交流和信息的储存利用无法规范。

并且，国内现有使用信息模型的许多工程还仅仅只停留在BIM这单一技术上，并没有与其他技术相结合，形成一个自组织，自适应并且具有进化功能的生命体。

CIM技术是若干新兴技术的集合，包括但不限于BIM、GIS、云计算以及IOT等等。

目前，中国对于CIM方面的研究还处于初步，国内还没有城市是完全基于CIM这一技术上进行规划、发展和转型的。

这表明CIM集成技术在现阶段的应用研究以及实践上仍存在一定的问题，所以本文研究基于CIM技术在工程项目上的应用情况。

1.3研究的目的

随着经济的快速增加，我们国家也步入了高速发展阶段。

CIM集成技术在BIM技术逐渐成熟的时候出世，当今国内对CIM技术的集成应用还处于初始阶段，CIM技术现阶段的应用水平和普及程度还较弱。

因此为了适应新时代的城市发展需求，我们将研究CIM集成技术在工程建设项目中的应用情况，本文将在前人研究的基础上，将项目数据导入CIM集成平台中，模拟CIM集成技术在沙洲湖国际教育中心项目中的应用情况，研究CIM集成技术在项目上的应用点。

1.4研究的方法

本论文采用了文献研究法、模型法等研究方法。

文献研究法，通过查阅与CIM有关的文献和数据，获取与本文相关的理论和案例数据并对其进行分析整理；模型法，通过研究沙洲湖国际教育中心项目的事实数据，进而研究CIM集成技术在建设项目中的应用。

1.5研究的内容及结构框架

本文参照了国际先进的理论，以沙洲湖国际教育中心项目为主要研究对象，在前人研究的基础上，将项目数据导入CIM集成平台中，模拟CIM集成技术在工程建设项目中的应用情况。

全文一共分为五部分。

第一章为“绪论”；

第二章为“CIM的体系及国内外现状”；

第三章为“CIM技术应用实践及案例探析”；

第四章为“CIM集成技术应用的拓展分析”；

第五章为“结论与展望”。

本章小结

本章首先对论文写作的背景以及意义做了研究，紧接着整理了国内外的研究现状，提出了本论文的研究目的、方法、内容及结构框架，为全文的研究做了准备。

第二章CIM体系及国内外现状

2.1CIM的概念

CIM（cityinformationmodeling,城市信息模型），是BIM（buildinformationmodeling,建筑信息模型）延伸而出得到的概念[16]。

可以说是由原本的个体生命建筑发展到群体生命建筑群的一个衍生物。

原先BIM兼顾的内容相对而言非常狭小，只针对单一或者几个建筑物的特定信息从而达到的全生命周期记录建筑物的特征。

现今CIM则是兼顾了整个城市的建筑群的静态信息及与之有关的动态信息。

从广义上讲，CIM是在BIM的基础上加上GIS、IOT以及云智能计算、虚拟现实等其他技术而形成的一个包含全部城市信息的一个平台；从狭义上讲，CIM是建筑群特征与地理信息结合反映在物联网（IOT）上，可以对信息进行收集、整合、存储、分析、规划的城市信息系统。

2.2CIM的结构

CIM的结构可以按照其广义和狭义的内涵将其分为系统结构和平台结构。

在系统结构上，CIM主要是利用物联网这个媒介，将BIM与CIM的数据信息串联起来。

建筑物的特征通过人为录入或者传感器传感信息到软件中，经过整合处理过的信息模型就集成存储了一个个区域的信息。

建筑体量的特征单独存储太过于单一化，这个特点就注定了接下来发展的目标是将建筑体量的信息与其独一无二的地理信息资源集成在一起。

BIM与GIS二者不可缺一。

有BIM信息无GIS信息，等同于未被编码的产品，只能摆放在仓库无法上架；有GIS信息无BIM信息，就等同于先有了编码信息却无法搜索到相对应的产品信息。

于是，BIM与CIM必须结合才能使效果最大化。

两个信息系统要结合在一起，就需要利用IOT技术，通过计算机这个媒介，进而实现建筑信息的自动输入和输出。

CIM的系统结构如图2.1。

图2.1CIM系统平台

在平台结构上，从使用者来说，分成了居民、企业、政府；从平台本身来说，分为感知、传输、数据处理、决策、应用等五个层次。

感知层通过传感器、红外线扫描、激光扫描等技术来对物体的信息进行识别和存储；传输层即为感知层所得到的信息进行加密传输到系统的数据处理中心；数据处理层通过数据整合、分类处理再对数据进一步加密传到决策层；决策层的部门基于信息去做出相对应的决策，并将信息发放