地下综合管线大数据在城市管网综合规划中的应用研究

来源：SCI期刊网 分类：建筑论文 时间：2022-04-14 09:38 热度：

　　摘　要：文章着重研究地下综合管网大数据在城市规划建设管理中的作用，如何辅助规划编制和规划管理工作。以天津市地下综合管线信息管理为例，通过构建地下综合管网应用模型及数据分层组织，研究地下综合管网辅助规划编制的关键技术和数据更新思路，为管线综合规划编制提供数据统计分析和各类管网分布。

　　关键词：地下管线;综合规划;大数据;规划管理

　　1　引　言

　　地下管线信息管理工作是城市规划建设管理的基础性工作。2014 年 6 月，国务院办公厅发布了《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》。在指导意见明确了目标任务：2015 年底前完成城市地下管线普查，建立综合管理信息系统，编制完成地下管线综合规划[1]。地下管线综合规划是实施市政基础设施规划建设的一项重要基础性工作，是确定各种市政工程管线在道路建设中位置的依据。详实的现状调查是进行管线综合规划的必要条件[2]。因此，在规划前期需要进行大量的现状调查，查清地下综合管线现状情况，有条件的情况下能够进行现状管线分析与统计，充分利用各类信息资源，为管网综合规划提供准确的现状资料，使地下管线规划建设管理水平能够适应经济社会发展需要。

　　在大数据时代里，数据的产生和收集是基础，数据挖掘是关键。数据挖掘是要从大量数据中挖掘出隐含的、先前未知但潜在的有用的信息和模式的一种工程化和系统化的过程，是大数据中最关键也是最基本的工作[3]。城市地下管线信息管理有必要开展数据挖掘和分析。天津市政府非常重视地下管线信息管理工作，积极探索和实践地下管线信息动态管理，在历年收集汇交地下管线现状资料的基础上，完成了全市范围地下管线普查及信息化建设工作，编制了地下管线综合规划，形成了较为全面的地下综合管线大数据，并逐步开展地下管线数据更新与维护。为高效地发挥地下管线大数据在城市规划建设管理中作用，文章着重研究地下管网应用模型，创新管线数据组织方式，探索地下管线成果应用和数据更新维护方式，提升管线数据的系统性和全面性，从而为城市地下管线综合规划编制提供现势详实的信息支撑。

　　2　城市地下综合管线规划编制技术要求

　　2.1　法律法规指导

　　城市地下管线规划作为城市规划的组成部分，依附于城市总体规划，与城市规划的法规体系基本相同。2006 年 4 月 1 日起施行的《城市规划编制办法》[4]规定城市总体规划应当确定重大市政基础设施的布局，明确地下空间、基础设施等专项规划的原则，明确提出城市分区规划和控制性详细规划应进行管线综合。2008 年 1 月 1 日起施行的《中华人民共和国城乡规划法》[5]是制定和实施城乡规划必须遵守的一部法律，规定基础设施和公共服务设施用地应当作为城市总体规划的强制性内容等。2010 年 8 月 5 日发布并施行的《住房和城乡建设部关于进一步加强城市地下管线保护工作的通知》[6]提出“城市人民政府应根据城市发展的需要，在组织编制城市规划时必须同步编制地下管线综合规划。”2014 年 6 月国务院办公厅发布《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》[1]，其中明确要加强城市地下管线规划统筹，严格实施城市地下管线规划管理。各城市要依据城市总体规划组织编制城市综合规划，对各类专业管线进行综合。

　　2.2　城市地下管线综合规划编制的原则

　　在城市总体规划、控制性详细规划、各专项规划等上位规划的指导下，按照《城市工程管线综合规划规范》等相关规范、技术规定的要求，结合城市的实际情况，充分考虑近期和远景发展需要，合理安排各种工程管线，充分有效利用城市地上、地下空间，保证城市市政基础设施系统的正常运行、提高城市功能、改善城市环境，实现地下管线综合规划在城市规划中的作用[7]。

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　　编制地下管线综合规划，需结合城市道路网规划，应充分利用现有管线，统筹兼顾，尽可能充分利用现有管线，充分发挥现有管线的效益和价值。同时处理好地下管线与地下隐蔽工程之间的关系，应加强与地下空间、道路交通、人防建设、地铁建设等规划的衔接和协调，并作为控制性详细规划和地下管线建设规划的基本依据。因此，需掌握全面、系统、准确的现状地下管线数据资料，在规划前期开展大量的现状调研，并根据需要进行调查测绘，用于查清各类地下管线的现状情况。

　　3　地下综合管线大数据在管网综合规划中的应用

　　3.1　天津市地下综合管线大数据现状

　　2006 年天津市成立专门机构—天津市地下空间规划管理信息中心(简称“中心”)，隶属于天津市规划局，是全市地下空间信息日常管理机构。中心从零开始逐步积累地下管线数据，建立了地下管线信息查询、实测的长效管理机制，对地下管线信息实行集中统一管理。本着“边收集边整理边开发建设边服务”的原则，从研究建立动态管理机制入手，以法律法规和标准规程为支撑，通过规范数据标准和相关规定，建立了天津市地下管线信息数据库和地下管线信息综合管理系统，为城市规划建设管理提供了强有力的信息支撑。

　　为进一步提升规划水平、防止建设施工事故、保障城市安全、应对处置突发事件，结合地下管线管理实际情况，天津市政府于 2014 年 4 月正式启动了全市范围地下管线普查及信息化建设工作。此项工作涉及对全市域危险品管线和中心城区、滨海新区、各区县新城及园区市政公共空间地下管线进行普查，以及建立对全市范围地下管线进行集中统一管理的综合管线信息动态管理系统。2015 年 9 月如期完成各项工作任务，主要包括危险品管线、中心城区、各区县市政管线普查和全市三级管线信息系统建设共 4 个方面内容。通过普查和多年工程积累，已掌握全市各类地下管线数据长度约 85000km，管线场站设施约 2 万项，管线类别涉及 9 大类 20 余小类，基本形成集管点、管线和设施面为一体的地下综合管线大数据。

　　3.2　地下综合管网辅助规划编制的关键技术

　　(1)研究地下综合管网应用模型

　　在全市地下管线成果大数据的基础上，客观地分析现状地下管线数据库，参考并借鉴专业管线数据标准和管理经验，按照管线类型逐一研究管线数据应用思路，有针对性地开展梳理分析与整理，形成各类管线数据应用模型。例如，给水管线以水厂为起始，由输水管到达泵站，再经配水管达到用户。电力管线以线路为单位，以变电设施为起点和终点，提取同路径同电压等级的电力数据，并对排管沟槽类管线进行单独要素表达。热力管线以热源为起始，经过换热站输送到用户，按照热源类型进行区分，并描述管网供热范围。

　　(2)构建地下综合管网数据分层组织

　　立足辅助规划管理和规划审批需求，针对各类管线的特点，打破传统地下管线数据内容和组织方式，按照数据应用需求把各类管线进行细分，完善各类管线数据库标准，使管线数据提升成果更有利于服务城市规划编制、规划设计、城市建设与管理。

　　具体地讲，统筹考虑各类管线及其场站附属设施，把给水管线分为水源管、输水干管、配水干管、配水支管，并专门设置疑似废弃管线层，为市政道路空间资源可利用程度研究提供数据支撑。将热力管线分为热电厂管网、锅炉房管网，燃气管线分为高压、次高压、中压和低压管线等，使数据提升成果有助于服务城市规划编制和设计需要。排水管线分为雨水管、污水管和雨污分流管，并专门设置排水流向层，将专业管线流向属性信息标识到数据成果中，直观清晰地表示出排水管线系统性和网络性。电力管线按照电压等级进行分层，引入按“线路” 管理的思路，尝试电力管线与场站附属设施的连通性研究。通信类管线按照管线材质及孔数进行分类，其它工业管线按照管线亚级类别进行细分。

　　(3)地下综合管网数据统计分析和成果应用

　　在天津市中心城区地下管线综合规划编制工作中，考虑老城区尽可能保留和利用现状管线，考虑规划管线与现状管线的关系，使现状管线充分发挥效益。在规划前期需要进行调查测绘，以查清各类管线的现状情况。依据上述技术性原则，充分利用专业管线资料，尝试应用以数据调查为主、测绘核实为辅的数据更新方式，充分利用地下管线普查成果和历年收集汇交地下管线现状资料，并利用专业管线数据资料，形成了各类管网信息数据库，从而提供了详实具体的各类现状管线信息。

　　在现状调查的基础上，将中心城市按照一定比例尺进行分幅处理，对中心城区现状管线分布、干网、设施、管线类型进行综合统计分析，形成各类管线数据成果分析报告和管线干管管线分布示意图，为管线综合规划编制和规划设计提供了信息支撑，保障了地下管线综合规划编制的科学性、合理性和可实施性。

　　(4)辅助规划管理应用服务模式

　　为提高市政管线管理科学化水平，更好地为市政规划管理、规划编制和重点工程提供支持和保障，收集市政工程规划方案、建设工程设计方案、建设工程规划许可证等规划审批各阶段数据以及长输市政管线规划审批数据，整合形成市政管线规划审批数据库，涵盖市政管线项目规划审批属性信息。最终将市政管线规划审批数据与现状管线数据、各类管线综合规划数据、基础地理数据进行汇总分层，并提供数据目录、分屏显示、信息查询和辅助规划等功能，从而实现为市政管线工程规划管理工作提供决策支持服务的目的。

　　4　结　语

　　规划、建设和管理好地下管线既是未来充分利用地下空间的一项重要的基础工作，也是现代化城市可持续发展和有效应对突发灾害的保障。理顺地下管线空间关系，优化管线系统布局，集约利用地下空间资源，提升城市规划及地下管线规划建设管理整体水平，需要完善城市地下管线综合规划编制。随着智慧城市的到来，面对城市发展的新形势、新要求，地下综合管线管理也将迈入智慧时代。加强对城市地下管线大数据管理，探索研究城市地下综合管线的动态更新，整合综合管线和专业管线的信息和协同，真实准确地反映地下管线现状情况，综合考虑地上与地下的规划和建设协同，满足城市规划、建设和管理的需要，高效发挥城市功能、确保社会经济和城市建设健康、协调和可持续发展。——论文作者：刘光媛 * ，袁博

　　参考文献

　　[1]　刘光媛，袁博 . 后普查阶段城市地下综合管线辅助规划管理的应用研究[J]. 城市道桥与防洪，2018，7：231-233.

　　[2]　国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见 . 国办发〔2014〕27 号.[EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/ 2014-06/14/content_8883.htm.

　　[3]　刘建华，王伟，陈吉升. 关于城市管线综合规划的思考[J]. 青岛理工大学学报，2011，32(6)：60-64.

　　[4]　李涛等. 数据挖掘的应用与实践[M]. 厦门大学出版社，2013，2-3

　　[5]　城市规划编制办法[Z].中华人民共和国建设部令第 146 号，2015 年 12 月 .

　　[6]　中华人民共和国城乡规划法(2015 最新修正版)[M]. 法律出版社， 2015

　　[7]　关于进一步加强城市地下管线保护工作的通知 . 住房和城乡建设部(建质(2010)126 号).

　　[8]　王晓东，王浩等 . 以天津为例浅议城市地下管线综合规划编制[C].2014 年(第九届)城市发展与规划大会论文集—S13 生态城市的水环境、水文规划与水生态修复[C].2014：5

文章名称：地下综合管线大数据在城市管网综合规划中的应用研究

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