【智策】城市地下管线整体智治:用数字空间重塑城市地下物理空间

    地下管线是城市地下空间基础设施的重要组成部分,负担着输送能量信息和供水排水的功能,是城市的“生命线”。而地下管线信息系统是控制生命线的中枢神经系统。它不仅为地下空间开发利用提供科学决策智力支撑,更是公共安全精准监管、危机管理、高效处置的有力保障。长期以来,由于数据不清不全而造成的施工和运行事故及突发事件时有发生,有些造成重大损失甚至直接危害公共安全。


    当前地下管线信息复杂无序。复杂表现为种类多、源头多、标准多、存量多、风险多“五多”现象;无序表现为无统一标准、无统一平台、无法共享利用“三无”状态。原因有城市建设历史欠账太多,整体规划滞后,城市发展太快,轨道交通、路桥隧立体施工遍地开花等,但其根本原因在于:


    1.管理分散。管线规划属于规划部门,管线建设属于建设部门,管线开挖属于城管部门,管线工程档案信息管理属于城建档案部门,地下管线事故引发交通问题由交管部门处理,灾害管理归应急部门。

    2.权属多元。自来水公司负责给水,包括居民生活用水、循环水、绿化水和中水;燃气公司负责提供煤气和天然气;排水公司负责污水、雨水及合流的管道;热力公司负责热水和蒸汽管线,电力公司负责生产、生活和道路交通供电;由电信部门负责的市话、广播、电视、宽带等又分属于中国电信、中国移动和中国联通三大运营商。

    3.管线信息载体各异。因地下管线分属不同领域,行业标准各异,施工建设规范不同,信息更新周期不同;管线信息载体各异,有的如燃气干管监测系统已经运用5G技术进行立体诊断和预警,有的管线增量信息已经纳入城市管廊系统管理,有的主城区管线信息还是纸质档案形式,甚至有的老旧小区因多次改造地下管线的图纸都无处找寻。

    中国城市发展研究会发布的《2020中国城市地下空间发展蓝皮书》指出,城市地下空间的“数字短板”,已经成为地下空间治理体系现代化建设的软肋。

    浙江省公共政策研究院研究员杜娟建议,应把握数字化改革机遇,着力地下空间数字治理的“新基建”,以数字空间重塑地下物理空间,实现城市地下管线整体智治,通过城市大脑实现智慧感知,下好地下空间开发利用的“先手棋”,推进地下空间治理体系现代化。

    首先,建构地下空间智慧感知公有云平台。由大数据管理部门牵头,相关规划资源局、建委、城管等部门多跨协同、专班运作,注重顶层设计,在城市大脑中建构独立地下空间智慧感知系统。围绕一个目标,法规规划—建设—管理—开发利用系统集成架构;建构一个机制,跨部门、跨行业、跨体制、跨层级,条块协同联动,探索吹哨---报到一呼通中心和应急专线;统一一个标准,地下空间建设统一单元标准,地下空间信息集成,参考综治“统一地址库”思路,将地下空间按照每一立方米为单元构建网格化数字单元,将每一网格所涵盖的各种管线信息(静态+动态)和地质、水文等地理信息标准化,结合GIS运用,让地下空间每一立方米的管线信息+地质+水文+位置信息,都能在一串类似身份证号码的数字中得到精准表达。建构一个场景可以先以地铁站点为例,形成地下应用场景。

    几个关键点:在系统架构上应整合已有地下空间信息资源,建立分布式地下空间数据库与信息共享平台、地下空间信息开发和应用平台;在数据标准规范制定上,最大限度容纳相关各种信息,防止出现行业各自为政的信息孤岛;在云平台建设上采用与国家(或城市)相统一的坐标系统和高程系统,保证云平台建成后具备输入众源化和输出泛在化的特性;在业务流程和信息传递上注重与地上业务与信息的连接。

其次,建委牵头,标准先行,应纳尽纳。地下综合管廊是城市的“地下管线之家”。以管廊建设为契机,运用政策激励实施“应纳尽纳”,建委作为管廊建设和监管单位,把上述标准地址库的信息结构作为入廊纳管信息标准,搭建地下空间管网信息的底层数据库;通过实现干线“主动脉”和缆线“毛细血管”的有机连接,发挥综合管廊的系统效应,在规划审批前存量信息报备,以增量带存量,不断完善丰富地下空间管网信息公有云平台。

第三,城管牵头,勘测先行,归集存量。首先,地下管线各权属单位摸清家底,对存量信息进行梳理归集,如有变化或无法核实马上启动勘测机制,核实校准后逐一挂牌销号,最后汇入统一平台;二是开放接口,最大限度吸纳核实后的存量信息;组建专业力量全力推进,从消除地下安全隐患(空洞)入手,对地下空间管线进行第三方勘测检测。归集存量的关键是,边核实边归集,并运用现代传感技术探索管线关键部位内部动态信息的获取和传输,实现实时监管,把安全监管勘测与信息归集结合起来,在空间和权属不变的前提下,以数字空间重塑城市地下空间智慧感知系统。

第四,规划资源局牵头进行地质勘测,建构城市地下空间(地质+水文)等信息构成的城市云上地质库及地质风险安全预警系统。对存量的排查及数据化可采用室内定位技术、三维激光扫描技术、地质雷达、地下测量机器人等现代测绘地理信息新技术和装备作为数据获取的补充手段,并以虚拟现实和增强现实技术、物联网、大数据、云计算等作为海量数据快速处理和分析的工具最终形成城市地质水文动态数据库、地质风险预测三维可视图和地质安全风险监测网。