“数字市政”集成平台建设及应用初探

“数字市政”集成平台建设及应用初探

城市市政公用设施是城市功能服务的重要载体，“数字市政”是以市政公用设施的运营管理业务为核心，充分整合市政设施信息资源，建设数据共享和系统集成平台，为市政设施的规划、建设与管理提供科学手段，全面实现市政公用设施的信息化管理。“数字市政”采用多层体系结构，通过对市政设施和业务信息的筛选、过滤和综合，形成市政综合数据仓库，通过分布式动态管理机制保证数据的现势性和完整性，通过统一的数据管理平台，提供面向政府、企业、大众多层次的服务。 一、概述

市政公用行业是城市服务功能的重要载体，市政公用行业的建设、管理与服务是各地方政府一项重要的管理职能，其水平的高低体现一个城市社会保障能力的强弱，也反映一个城市现代化程度的高低。随着城市规模的不断扩大，常州市政公用行业基础设施规模越来越大，市民对公用行业服务水平的要求也越来越高，公用行业的管理面临着数据现势性、管理动态性、反应及时性等方面的困难。

常州市政府长期以来一直十分重视市政公用行业的信息化建设，市建设局和下属的常州市通用自来水有限公司、港华燃气有限公司、照明管理处、排水管理处等公用事业建设、管理单也充分认识到只有利用先进的技术，实现信息化管理，才能够有效、准确管理公用事业设施的基础资料，为城市规划、建设与管理提供可靠依据，保障城市公用事业的安全运行。2004年8月，常州市建设局牵头局属四家公用单位与武汉中地信息工程有限公司进行合作，开发建设“常州市市政公用地理信息集成系统”。该系统10KM2示范区被建设部列为国家“十五”科技攻关计划、“城市规划、建设、管理与服务的数字化工程”项目、“城市数字化示范工程应用研究”课题的综合示范工程，该工程于2005年3月通过建设部科技司验收,2006年获得了建设部华夏建设科技三等奖，同时被中国地理信息系统协会评为银奖工程。

经过5年多的努力，该系统已逐步建立包括自来水、排水、路灯、燃气、道桥、公交六个子系统和一个综合系统，即“6＋1”系统。目前，各专业子系统及综合系统功能开发均已完成，并在实际应用中得到完善，取得了良好的效果。地形图数据已覆盖整个常州（1872 KM2），各专业管线数据已基本覆盖建成区范围（约630 KM2），GIS系统功能已初步显现。下阶段我局将继续拓展专业管线数据覆盖面，实时校验、动态更新现有管线数据，再用二到三年时间，建成常州市范围（1872KM2）市政公用地理信息系统，实现市政公用设施数字化管理。 二、系统特色

本项目的建设充分利用了GIS技术、通讯技术、数据库技术、互联网技术的最新成果，紧密结合各行业管理的业务流程，以全过程信息化的指导思想，建立包含供水、排水、路灯、燃气、道桥、公交、综合管网、WEB信息发布的综合系统，达成各系统在数据和功能上的统一和共享，实现了地下管线规划、建设、

管理业务的信息化、科学化和规范化。本项目建设有以下特点： （一） 统筹兼顾的共建模式

常州建设局和六家权属单位形成了“6＋1”的共建模式，兼顾建设局以及管线权属单位的职能，采用分布式多级服务器管理体系，对各个专业权属单位的“二级管网数据库”进行提取和综合，形成“一级信息数据库”，负责全市综合管线信息数据的收集、整理、标准化、入库，动态更新资料，数据的交流和共享，从而使建设局内部、建设局与六家权属单位之间加强信息交流，实现了数据的提取、整合和信息共享，从原来的单独作战到现在的协同作战，实践了一种新的建设模式，实现了常州市公用事业管线一体化管理。这种模式解决了系统数据更新的瓶颈问题，实现了基础数据的共享，保证了系统的生命与活力。 （二） 全过程信息化目标

城市地下管线管理包含规范设计、工程建设、运行管理、社会服务四个方面的工作，它们是相互联系、相互依存的。城市管线的建设是由社会服务的需要而引起，通过规划设计、管线建设、管线运行这些具体工作，而最终又落脚到满足社会服务的需要，这是一个周而复始的循环过程。本系统建设目标，是对这是个方面工作全过程业务的信息化，形成完整的城市管线建设、管理业务信息链，并充分共享、共同维护，从而调动了各部门积极性，保证该信息链协同运作。本系统各专业子系统中“规划设计”模块对应了规划设计、工程建设的业务要求，“事故处理、养护管理”模块对应了运行管理的业务要求，“WEB发布”模块对应了社会服务方面的要求。 （三） 有机的信息集成共享体系

1. 专业单位内部各业务部门之间实现信息集成和共享，为各部门协同合作打下了基础。本系统建设过程中，充分考虑了各单位GIS系统与原有的营业、调度系统的整合，如给水、燃气子系统集成了各单位原有的营业收费系统、生产调度系统；路灯子系统集成了“三遥”系统等，实现了GIS与MIS、OA之间进行无缝连接。

2. 各专业单位之间的信息集成和共享。通过综合管线系统，使各专业单位在规划设计、应急抢修时同时了解兄弟单位的管线信息，为具体工作提供准确、及时、有效的指导。

3. 部门之间的信息集成和共享。在规划、建设、园林、城管等不同政府部门之间实现信息集成和共享，为整个建设行业的规划、建设、管理工作提供有效的支持。 三、系统完成情况 （1）系统功能开发方面

各专业子系统及综合系统功能开发均已按合同要求完成，并通过了验收。各系统在使用过程中发现的需要完善的功能模块亦与武汉中地公司在售后服务协议中予以了明确，将逐步完成。

（2）管网数据录入方面

供水子系统现已完成常州老城区管网数据的修改（不包括小区），完成了钟楼区现有管线（口径≥150mm）的录入,对新北区探测数据进行了修改，合并到原有管网数据中，现有管网数据覆盖大约285平方公里（北至高速公路、南至312国道、东至青洋路、西至龙江路），管网管线平面总长1296.18公里。

燃气子系统数据已覆盖了整个常州市范围（武进区除外），其中高压管29.5公里，中压管322.6公里，低压管908.0公里,占常州市全部管网的90%以上,此外还加入了部分客户和工程信息的数据，基本实现了燃气管网数字化管理。

排水子系统完成了整个常州市范围（武进区除外）主干管以及173个住宅小区的雨、污水设施的图形数据和属性数据录入，其中污水管长度545.2KM，雨水管长度673.2 KM，另外，录入了546个重点排水户的属性数据。

路灯子系统数据录入范围北至338省道，南至新312国道，东到戚大街，西到钟楼开发区，涵盖了全市路灯管养范围，面积638平方公里。现已完成竣工资料整理的设施总数约为87922盏，目前录入功能照明工程936个，（道路工程362个，小区工程574个），亮化工程54个，共计74290盏，占设施总量的78%；

公交子系统完成了对常州1872KM2区域内的公交线路、站点、站台、场站等数据测绘，完成了124条公交线路、3479个公交站点、136个公交场站的属性数据录入，同时加载了公交站牌、站棚照片7000多张。

道桥子系统完成了市管道路127条的属性录入，已录入工程项目104个，各项工程前期资料录入达到90%以上。 四、实施效果

（一）项目经济效益分析 1.公用工程建设阶段经济效益分析

公用工程建设过程与一般建设工程一样，包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。根据建设工程投资控制理论，进行投资控制的关键在于决策和设计阶段，而在项目做出投资决策后，其关键就在于设计。据研究分析，在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程造价高达10％～20％。在原理条件下，由于基础资料缺乏，无法进行管网建模和准确的水力计算，因此市政公用管线的设计很难做到科学合理，难免造成投资浪费。建成GIS以后，可以在此平台上进行管网建模和管网平差计算，从而提供科学决策依据，可以精确的计算所需管径与管道走向，优化管网设计，节约工程投资。 2.公用设施运行阶段经济效益分析

以自来水为例，常州市自来水管网漏损率在20％以上。如何降低公司自来水管网漏损率，挽回直接的经济损失，一直是我们研究的课题。公司准备在 NRW（无收入水量）试验区内，在进出水管处安装在线流量仪来检测进出水量，通过GIS供水管网平台，对无收入水量试验区的管网分区域进行水量统计，确定该试验区内自来水管网的漏损率情况。通过管线检漏、大口径水表、小表计量效率检测分析偷水，无表用水等因素分析，预计将降低无收入水量5—8%，每年可为企业产生数百万元的经济效益。

另外，城市建设中，爆管事件常有发生，常州每年自来水、天然气爆管就有几千起，其中相当一部分是由于施工单位对地下管线敷设情况不了解、野蛮施工造成的，爆管停水、停气事故对专业公司造成很大的抢修压力，对社会也造成了巨大的经济损失。各专业管线GIS建立以后，可以提供相关施工单位查询施工区域地下管线情况，从而避免发生相关事故，减少经济损失。

还有各专业单位使用GIS系统后可大大提高工作效率，节省人力，降低用工成本。以港华燃气公司为例，其在设计查图、抢修分析、准确施工等方面每年可节约用工成本几十万元. （二）项目社会效益分析

随着常州市城市不断发展，公用事业管线作为城市的基础设施，是常州市经济发展的命脉，科学、高效管理常州市公用事业设施，能够极大提高常州市的发展和投资条件。

随着城市化进程的加速，越来越多的各种管线网错综复杂地分布于城市的各个角落，如何管理这些星罗棋布的管线网，尤其是在出现事故后，如何及时的加以发现和排除，成为管理各种管线网的一大难题，系统的应用为解决这个难题提供了最强有力的手段。它能够把城市各类信息置于其客观的空间分布中进行管理和综合分析的能力，十分符合城市信息高融合性、大空间性的管理特点，与基于统计分析的传统信息管理系统（MIS）相比，具有功能更强大、管理更直观的优越性。同时，由于采用了计算机网络、数据库管理、图形图像学、多媒体技术等新技术成果，能共享多部门之间的数据信息，对具时空性的信息可作出生动、直观的描述，并能根据各种模拟模型进行辅助决策，把分析结果迅速以图、文的形式提供给业务部门的工作人员，可以优化规划设计方案，提高抢修速度。因此，将GIS技术广泛应用于城市公用事业已成为城市规划、建设和管理迈入现代化的一个标志。 （三）项目实施对公用行业的影响 1.有利于提升政府对公用行业的监督水平

市政公用行业建设的是公共工程，生产的是公共产品、关联的是公共利益、影响的是公共安全、提供的是公共服务。这种公用性质决定了政府主管部门必须重视和加强对公用行业的管理，不断提高管理水平以适应社会需要。随着市场经济的发展，公用行业也面临改制、特许经营等诸多新问题，政府对公用行业也面临改制、特许经营等诸多新问题，政府对公用行业的监管也面临新的考验。本系统通过数据提取建立了综合管线数据库，为主管部门提供了第一手管理资料，系统集成了各专业单位的运行调度系统、营业系统，