一种基于制造技术

一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于CIM技术的城市仿真模型算法


[0001]本专利技术属于一种基于
CIM
技术的城市仿真模型算法
。
技术背景
[0002]城市规划与发展的决策往往与众多的因素相关，如环境
、
经济
、
社会
、
人口等
。
传统的城市规划设计算法在面对多维因素和复杂环境下往往难以进行科学且高效的决策
。
随着城市信息模型
(CIM)
的出现，将城市各要素以类别和组织方式连接起来，城市规划制定逐渐走向科学化
、
精细化和系统化，基于
CIM
技术的城市仿真模型算法可以使围绕城市规划过程的各项决策更加科学且高效
。
[0003]CIM
技术是将城市信息标准化
、
分类和结构化，利用计算机技术整合城市各要素的一种新兴技术
。CIM(
城市信息模型
)
是一种结合了
GIS(
地理信息系统
)
和
BIM(
建筑信息模型
)
技术的城市信息建模算法，可用于城市规划
、
运营管理和智慧城市建设等领域
。
基于
CIM
技术的城市仿真模型算法将城市规划过程中的各项要素按照一定分类进行组织，并采用计算机仿真技术，构建出城市模型，模拟城市发展的情形，对各种方案进行仿真模拟，从而达到评估和优化城市规划方案的目的
。
[0004]基于
CIM
技术的城市仿真模型算法的出现，从技术上解决了城市规划决策中存在的问题
。
这种算法将城市规划名称与计算机技术相结合，较好地解决了城市规划制定多维度和多因素决策的情况，具有其他市规划发展算法无法对比的优点，主要包括但不限于：快速建立城市数学模型；模拟仿真城市运行效果；分析决策的关键指标；制定最终城市规划方案，最大限度地保证了城市规划的科学性和高效性
。
[0005]在发达国家，基于
CIM
技术的城市仿真模型算法已经成为城市规划制定的一种重要方式，逐渐广泛被市场认可
。
同时，还在城镇化进程迅猛发展的中国得到了很好的应用，并得到了政府
、
设计单位和投资者的重视
。
可以预见，基于
CIM
技术的城市仿真模型算法技术将在未来城市规划设计和决策中发挥更加重要的作用
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是通过建立城市的数字模型，在计算机上模拟城市的建设
、
运营和管理过程，帮助决策者预测城市未来的发展趋势，并制定科学
、
合理的城市规划，提出了一种基于
CIM
技术的城市仿真模型算法
。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种基于
CIM
技术的城市仿真模型算法，包括以下步骤：
S1
：建立
CIM
数据模型：这个框架应该包括城市规划与设计涉及的各个方面
、
关键流程和数据需求
。
例如，该框架可能包括城市区域的用途
、
交通
、
能源利用
、
环境和自然资源等
。S2
：建立
CFD
仿真数据模型：根据数据需求分析，建立
CFD
仿真模型
。
先准备城市空间数据
(
如地图
、
模型
、
影像等
)
，采用
CIM
技术，将数据进行组织和分类，存储到数据库
。
然后需要将城市中的建筑物和道路转换成
CFD
模型中需要的网格
。
S3
：数据验证和分析：
CIM
数据内容与构成应为城市三维模型
、
标准地址
、
实有单位
、
实有人口
、
实有房屋和实有设施，分为六大门类数据，按照实际需要验证分析
。
[0008]本专利技术的有益效果是：本专利技术的算法将提高城市仿真的精度和效率，极大的促进促进城市智能化，方便可非科研人员进行城市仿真应用，进而对城市规划
、
管理
、
运营提供必要的协助
。
[0009]进一步的，步骤
S1
中包括以下子步骤：
S1
‑1：建立
CIM
数据模型：
CIM
的构建与城市信息资源自对泛在数据的挖掘，并通过对主题信息的位置聚合，达到对城市规律性的认知和理解，对城市开发利用的评估和未来发展的模拟分析，从而实现对城市规划
、
建设与管理的统筹
。S1
‑2：数据处理和准备：数据处理就是根据数据分析的目的，将收集到的数据，用适当的处理方法进行整理加工
。S1
‑3：建立城市信息模型：以建筑信息模型
(BIM)、
地理信息系统
(GIS)、
物联网
(IoT)
等技术为基础，整合城市地上地下
、
室内室外
、
历史现状未来多维多尺度信息模型数据和城市感知系统
。S1
‑4：制定城市规划方案：分析好所在区域的具体情况的前提下，合理地将城市资源融汇到一起，对规划工作所需的各类活动综合管控
。
[0010]进一步的，步骤
S2
中包括以下子步骤：
S2
‑1：数据存储和管理：数据处理存储，融合海量异构数据，支撑
5G、AI
等创新应用，深度定制，功能更强大
、
性能更强劲
。S2
‑2：仿真模拟：将“虚拟现实”技术应用在城市规划
、
建筑设计等领域
。
实现人机交互性
、
真实建筑空间感
、
大面积三维地形仿真等特性
。
建立目标中心城区城市流体力学模拟数字模型，将复杂的城市空间进行仿真模拟的数字模型
。
利用计算机进行计算
。
[0011]进一步的，步骤
S3
中包括以下子步骤：
S3
‑1：数据验证与更新：根据接收数据验证请求，进行验证
。S3
‑2：可视化处理结果：用图表对数据分析结果进行直观的展示
。S3
‑3：模拟结果分析：模拟结果统计分析面临的问题，结合城市规划进行分析
。S3
‑4：评估和改进：按规划意见及时改进改正
。
[0012]上述进一步方案的有益效果为：提高城市规划设计的效率；提高城市规划本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
CIM
技术建立城市仿真模型的算法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：建立
CIM
数据模型：
CIM
是城市信息建模的一种方法，它将
GIS
和
BIM
技术结合，在建筑级别和城市级别的描述中实现了数据的一体化
。
建立
CIM
数据模型具体实施方式：数据采集和处理：采集城市空间数据
(
如地理信息
、
人口
、
气象数据等
)
，进行数据清洗
、
组织和分类，将数据导入
GIS
和
BIM
软件中
。
建筑
BIM
模型的创建：使用
BIM
软件
(
如
Revit、Archicad
等
)
创建城市建筑物的
3D
模型，模型中应包括建筑物的各项参数和功能要素
。
地理信息的整合：使用
GIS
软件
(
如
ArcGIS、QGIS
等
)
将空间数据和建筑
BIM
模型整合
。
基础设施建模：除了建筑
BIM
模型的创建，城市基础设施的
BIM
模型也需要创建
。
这包括雨水收集系统
、
供水系统
、
电力系统
、
排污系统等城市基础设施
。
数据库的搭建：将采集到的数据和模型导入到一个数据库中，应充分考虑数据的类型
、
格式和关系
。
数据建模：在上述步骤完成后，数据建模的过程可以开始了，该过程中模型需要满足协调性
、
完整性和一致性等特点
。
数据分析和应用：将建立好的
CIM
数据模型引入
GIS
和
BIM
分析软件，并通过其分析和处理数据，如建筑物的可持续性分析
、
城市部门协调性分析
、
道路交通流分析等
。
同时，这些数据也可用于城市规划
、
管理和决策中
。
建立
CIM
数据模型需要多种类型的软件工具和知识领域的技能，包括
BIM
建模
、GIS
分析，数据库设计，数据建模等
。
同时，该模型也能所使用的数据需要得到重视，其准确性对数据分析和应用的结果具有关键影响
。S2
：建立
CFD
仿真数据模型：这一步旨在确定需要收集哪些数据以及建立仿真数据模型
。S3
：验证和分析：在收集所需数据后，将这些数据分类并组织起来
。
这一步旨在确保数据的准确性和完整性
。
例如，数据类型可分为矢量数据
、
栅格数据
、
文本数据
、
图像数据等；数据也可以按其属性进行分类
。
采用
CIM
最好将数据进行组织和分类，存储到数据库
。
然后需要将城市中的建筑物和道路转换成
CFD
模型中需要的网格，常用方法是利用
BIM
软件中的
″
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蓉，万碧玉，杨磊，付艳琴，杜青峰，李林沛，
申请(专利权)人：中城智慧北京城市规划设计研究院有限公司联通物联网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：