都市資訊模型應用在都市規劃之方式

BIM 結合了 GIS 之後，大大延長了 BIM 的生命周期，但是，智慧都市的軟 體應用，在中國近幾年卻提出了都市資訊模型(City Information Model ing)的概 念。2015 年，在上海舉辦的數位規劃實務論壇上，同濟大學吳志強院士又提出 了都市智慧模型(City Intelligent Model)的說法，進一步提高對 CIM 的定義。吳院 士指出，BIM 是單體，CIM 是群體，BIM 是 CIM 的細胞，要解決智慧都市的問 題，僅靠單個細胞的 BIM 還不夠，需要大量細胞再加上各種連接網絡構成的 CIM 才可以。但是，在日本，卻有著完全不同的 CIM 概念。宮城大學教授蒔苗耕司 在「GIS 深度應用論壇」上則提到，在日本 CIM 指的是 Construction Information

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Modeling/ Management；日本 BIM 對應樓宇之類的建築，而 CIM 對應非樓宇類 土木工程(宋關福，2018)。

當然，CIM 不僅僅是所有 BIM 模型的融合，CIM 更允許描述、設計、可視 化，分析和監測都市環境，滿足各方面的需求設計和決策 Cityzenith (2018)。但 有一點是共同的，BIM 和 CIM 的進一步深度應用，都離不開 GIS，有理由相信，

無論 BIM + GIS 還是 CIM + GIS，都將是未來幾年的應用熱點(宋關福，2018)。

近幾年來，Adams 與 Tiesdell（2010）、Tewdwr-Jones（2012）和 Batty(1994）

說明未來的都市土地資訊，對於財產管理、都市消費空間整合和管理等方面相對 重要；傳統上，都市規劃者面臨的挑戰即為產生有意義和及時的資訊，但是，今 天都市規劃者的挑戰是如何利用這些資訊，並將其融入當代空間規劃和都市治理 (Thompson, E. M., Greenhalgh P., Muldoon-Smith K., Charlton J., and Dolník M., 2016； Stavric, 2012)。Thompson et al. (2016)在英國諾桑比亞大學時，

就曾應用 CIM 來研究周邊都市空間土地、財產及消費者容受力與資訊應用上的關 係；從都市規劃學科的數據建模，和可視化的開發，來進行相關的討論及探討。

從 2000 年代中期開始，受建築資訊模型(BIM)及其對建築行業的成功和承諾 的影響，CIM 這一術語得到了普遍應用(Beirão, Duarte, Montenegro, and Gil, 2009;

Duarte, Beirão, Mon-tenegro, and Gil, 2012; Gil, Almeida and Duarte, 2011; Gil and Duarte, 2008; Hamilton et al., 2005; Khemlani, 2007）(Thompson, E. M. et al., 2016)。CIM 被定義為一種跨學科的整體方法，用於產生空間數據模型，包括都 市數據的彙整、應用，及用於對土地的調節、財產和環境資源的需求、管理上的 可視化，其目的是為了平衡多方面利益相關者的需求，以及實現都市治理的永續 和宜居性。當然，理解 CIM 的最簡單方法是，如果智慧都市表示都市從模擬時 代移轉到數字時代，那麼 CIM 就是這個數據及方法，實際應用在都市民眾和利 益相關者之間的管理方式，以及都市規劃的作法。

Stojanovski (2013)認為，都市理論是一個龐大的知識體系，需要有一套工具 可以捕捉都市主義中多樣化的觀點和表現形式，CIM 被構思和討論為具有動態關 係，或互相連接的模組系統，可用於定義和重新定義空間領域。因為他認為，目

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前的都市生活是一系列有時間居住和相互聯繫的空間，可移動或固定，空間的聯 繫可能激發或抑制人與人之間的接觸和互動，CIM 在此領域上，顯然也有很大的 應用空間可串接。

惟經查國內碩博士論文的都市規劃應用性，國內「台灣碩博士論文知識加值 系統」CIM 相關論文中，主要為電腦整合制造系統、電腦整合製造、電腦整合管 理、熵誘導度量、土木工程資訊模型 (CIM)，並無 CIM 的論文。而由 UC-win/Road 軟體關鍵詞及論文查詢，亦無 City Information Modeling 及 UC-win/Road 的相關 學術文章，顯見相關軟體整合有較大的研究空間。

另外，再從華藝線上圖書館中以 City Information Modeling 關鍵詞查詢部分，

計有期刊文章(CEPS 中文電子期刊、CJTD 中國大陸期刊，分別發表在測繪與空 間地理信息、農業工程學報、Journal of Geographic Information System、地球信息 科學學報、地理與地理信息科學、都市勘測、航測及遙測學刊、交通運输系统工 程與信息、施工技術、地理與地理信息科學，分別圍繞在山坡地、住宅施工、建 模、社會科學、生物農學、人文學、醫藥衛生等主題；其中與都市主題有關的文 章，包括質性討論的期刊內容如林峰田(2002)從全球資訊網分佈探討城鄉規劃之 資訊科技應用發表文章，及動態模擬之文章如肖立、尚濤(2001)虛擬現實技術及 其在都市建設中的應用等。

至於 UC-win/Road 軟體關鍵詞查詢部分，期刊文章包括 CEPS 中文電子期 刊、CJTD 中國大陸期刊，其中發表於公路工程、中國科技、中外公路、科学技 術與工程、重慶交通大學學報、中國科技縱橫、交通與運輸、交通科技、公路交 通技術、公路交通科技、現代都市等，主題與都市規劃相關者，其中 UC-win/Road 在都市規劃中的應用發表在軟體導刊為較為相關的期刊，惟著重在車輛模擬；碩 博士論文，大部分偏向景觀道路設計、路口設置安全性研究及道路幾何設計等，

尚未見針對都市規劃應用之文章。若針對 CIM 關鍵詞搜尋，計有期刊、論文等 多筆文章，其中涉及都市規劃文章，僅分別為吳志強等(2018)發表的轉型時期的 都市智能規劃技術實踐及甘惟(2018)國內都市智能規劃技術類型與特徵研究等。

再從 ELSEVIER 網站中以 City Information Modeling 關鍵詞查詢則發現，包

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括智慧都市治理、GIS 應用、都市運輸系統、住宅資訊建模、空氣汙染監測、文 化社會科學、停車管理及旅次行為分析等多種主題；相關期刊以 SSCI 期刊 Cities 為例，涉及都市、資訊及建模，內容含括智慧都市建構、都市空間建模、都市規 劃及決策、生物多樣化分析、港市動態發展..等，議題相當多元，CIM 之探討題 主要仍在 BIM 和 GIS 的整合，而無與車流模擬整合，該部分可能與軟體於近期 方開發積極應用有關。

ACM Digital Library 網站中以 City Information Modeling 關鍵詞查詢發現，期 刊、書籍及相關網頁內容，與 City Information Modeling 相關者，主要探討 3D 建 模及 GIS 整合及智慧都市建構，惟以 City Information Modeling 為文章名稱者僅 由 Todor Stojanovski KTH Royal institute of technology, Stockholm, Sweden(2013) 發 表 之 City inform ation modeling (CIM) and urbanism: blocks, connections, territories, people and situations。而從電子資源整合查詢系統查閱 City Information Modeling 及 UC-win/Road 得知，在科學引用文獻索引(SCIE–WOS)找到防眩膜 層、車流組成、駕駛模擬及 FEM 設計數值分析方法等西文期刊，顯見目前 CIM 期刊仍著在 BIM 與 GIS 整合應用上，完全以 City Information Modeling 為主題的 文章，仍散諸在各期刊、年會、網站中 (如 Urban Planning、Procedia CIRP 期刊或 Paper presented at Pedagogy meets Big Data and BIM Conference 年會)。

另以 UC-win/Road 軟體關鍵詞查詢發現，2017 以後文章討論主題包括河流 通道、交通模擬、旅運行為、都市街道、停車行為、自動駕駛、空氣汙染、能源 儲存系統、勞力市場分析、農業科學及永續都市指標，針對都市規劃應用之期刊，

採取該軟體應用在 CIM 期刊仍有待持續發展。

當然，除了建築資訊領域，未來如何將建築資訊技術，應用在人類的食衣住 行育樂上，或者是與相關在地或文化議題、結合電玩產業，也是可以思考的方向，

如都市系統設計軟體最早應為 SimCity《模擬都市》， 模擬都市系列第 5 版於 2014 年 10 月 23 日開放，由美商藝電的子公司 Maxis 開發，該遊戲的主要特色包括向 天空延伸，讓模擬市民在裡面居住、工作、玩耍，而且完全不用連結到地面，並 提供全新選項以反映現實生活科技，例如淩駕於都市之上，俯瞰街道、小建築物、

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未來車輛、服務機器人的磁浮火車，甚至有適合科技進步的都市新型災難-巨型 機器人來襲等(互動百科，2017)，軟體發展歷程如表 2.2。

Cities：Skylines《大都會：天際》則是另一個由 Colossal Order 開發有 30 人 的團隊，並由 Paradox Interactive 發行的都市建造遊戲，於 2015 年 3 月 10 日透

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電腦遊戲軟體被應用在都市規劃領域，雖然被認為只是個遊戲，但相關國內 論文已有開始研究，如 SimCity 遊戲軟體被馮君君、楊賀雯(1993)應用在都市計 畫專業上，並發表於都市與計劃之期刊等。因此，應用 CIM 之模擬內容、模擬規 則基礎、操作方式，並應用在高雄市旗津地區之建設與發展為模擬實例，將可說 明都市多層面向發展的不同結果，並藉此說明 CIM 可輔助學習都市計畫專業之 應用及教育功能，並應用到其他的都市規劃領域之中。

目前，有很多研究人員主要集中在 3D 都市建模的發展上，如都市規劃、土 地使用管理及交通管理等(Benner et al., 2005），但是，較大的問題是不同細 節之間的資訊如何共享。CIM 的基本思想是如何擁有建築物和基礎設施的智能模 型，智慧城市涉及技術、政策、政治、治理等等，CIM 則專注於技術的組成，與 大數據、物聯網(IOT)、及時監控等其他技術配合使用。

由前述相關文獻及實務操作中發現，本研究可嘗試展示來自不同數據庫和不 同格式的數據，並整合到 3D 城市資訊模型，從而促進軟體間相互操作性，和不 同產品或服務之間的數據交換。這對於國內，甚至國外的許多城市來說，CIM 的 發展是一個至關重要的問題，無法使標準 3D 及 CIM 平台開放發展，則城市資訊 管理方法的價值將無法彰顯出來。UC-win/Road 較其他軟體具有車流模擬及整合 各軟體之優點(其與相關軟體差異如表 2.3)，在本研究中，將會利用該軟體組合 3D 模擬與都市規劃及建設數據互動的想法。

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表2.3 UC-win/Road與其他分析、建模軟體差異分析一覽表

資料來源：forum8(2018)；鼎漢國際工程顧問公司(2019)；百度百科(2019)；維基 百科(2019)