2024优秀案例丨新航城综合市政数智运维平台

随着城镇化进程的加速，城市管理的复杂性和挑战性不断增加，传统的市政管理模式因信息孤岛、反应迟缓、资源配置不均等问题变得越来越无法满足现代社会的需求。2020年8月11日，住建部等七部委发布《关于加快推进新型城市基础设施建设的指导意见》，重点任务中提出实施智能化市政基础设施建设和改造，建立基于CIM平台的市政基础设施智能化管理平台。2020年12月30日，住房和城乡建设部印发《关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》并指出，有条件的地区要将综合管理信息平台与城市信息模型（CIM）基础平台深度融合，扩展完善实时监控、模拟仿真、事故预警等功能，逐步实现管理精细化、智能化、科学化。北京大兴国际机场临空经济区作为北京市重点发展区域，从“夯实综合市政运维基础，驱动业务精细管理”角度出发，迫切需要建设一个集数据感知、智能分析、决策支持和服务于一体的综合市政设施智能化运营管理系统，实现精细化管理、智慧化运营。

在临空区规划建设的起步阶段，秉持着“一张蓝图干到底”的城市建设理念，中冶京诚工程技术有限公司于2019年为临空区搭建了基于BIM、GIS技术，融合应用物联网、大数据等新一代信息技术的CIM平台，形成了临空经济区规划、建设、运营的数字化底座。2023年中冶京诚结合临空区综合市政设施运维需求，在临空经济区CIM基础上叠加了综合市政设施BIM、物联网等数据，形成CIM+拓展应用场景--综合市政数智运维平台。平台系统整体实现了新航城综合保税区综合市政设施的巡检、报修、维修、验收、分类统计、病害分析等一体化智能运营管控，可实时、动态、直观的对区域内道路、路灯、地下管线、管井及周边地块进行全方位管理和智能化决策分析，优化了设施维护方案并提升了市政设施运维效率。

为实现新航城综合保税区综合市政设施的可视化数智运维，确保系统高可靠性、实用性和技术经济合理性，本项目采用“大屏端、PC端、APP端”三端联动系统搭建模式，建立一个集巡视巡查、业务管理、态势感知、集中监管于一体的数字孪生综合市政数智运维平台。

1、系统概况

平台包含GPS定位、路灯运维、道路养护、清扫保洁、雨污管孔运维、地块看护6大应用模块，可实现人员与车辆GPS定位、市政业务巡检、报修维修、验收管理、保洁管理、有限空间作业管理、用户管理、考勤打卡管理、台账管理、市民报障管理、视频监控、巡检问题统计分析、维修项目统计分析、制定下阶段巡检维修计划、考勤信息统计等功能。系统架构如图1所示。

图1 系统架构

2、综合市政数智运维平台大屏端

大屏端是平台的综合展示窗口，可通过实时数据流、数据对比分析、用户活动追踪等手段实现日常运维的监测和预警，提升了运营效率和决策质量。其中，“业务入口”模块是进入综合市政运维业务管理PC端的端口；“GPS定位”模块可以在大屏端三维虚拟交互空间查询人员及车辆的定位信息；综合市政设施运维模块包含“路灯运维”、“道路养护”、“清扫保洁”、“雨污管孔”、“地块看护”，集成了路灯、道路、雨污管线、管井及周边地块的运维业务数据，实现了运维统计分析数据可视化。大屏端首页面如图2所示。

图2平台大屏端首页面

2.1、业务入口

通过业务入口可进入新航城综合市政数智运维平台PC端，包含考勤管理、巡检管理、报修/维修管理、验收管理、有限空间作业管理、保洁管理、用户管理。业务入口如图3所示。

图3业务入口

2.2、GPS定位

针对作业区域设置电子围栏，作业人员和车辆进出作业区域第一时间上传提醒信息，大屏端可随时随地查看作业人员和车辆的位置动向，便于管理和人员调度。可追溯对应日期作业轨迹，为上岗情况分析和绩效考核提供数据基础。GPS定位如图4所示。

图4 GPS定位

2.3、综合市政设施运维

可对新航城综合保税区市政道路、路灯、雨污管线、管井及周边地块进行运维养护，旨在对综合市政设施实物资产进行全生命周期管理。对区域存量设施如：编号、物资名称、位置坐标、归属单位、运行状态、投入使用时间、联系方式等基础数据进行信息采集、梳理、建档等，并通过巡检、报修、派单、维修、验收5大业务流程进行周期性运营维护。

道路和雨污管线管井巡检包含日常巡检、定期巡检，路灯和周边地块巡检包含白天巡检、夜间巡检。一线巡检人员通过APP进行巡检问题上报，管理人员可通过APP或PC端对巡检问题进行审核，审核无误后批量报修并下派维修任务，一线维修人员可通过APP接收维修任务，维修完成后通过APP进行维修成果上报，管理人员可通过APP或PC端对维修成果进行验收。

通过综合市政设施5大业务流的数据累计和统计，大屏端开发出了5大业务的巡检高频问题、维修高频事项数据可视化对比分析功能，便于管理人员确定问题的根本原因，规划高频问题的解决方案，持续监控、评估并制定下阶段巡检和维修计划；周期性业务数据可自动生成报表，便于上级单位考核。综合市政设施运维如图5所示（以路灯运维为例）。

图5 路灯运维

3、综合市政数智运维平台PC端

通过业务入口可进入新航城综合市政数智运维平台PC端，其中业务管理包含道路、雨污管线管井、路灯及周边地块的巡检、报修、派单、验收管理功能，还包含有限空间作业管理及考勤打卡管理功能。统计分析是将以上业务流所有数据进行分类统计，按不同道路路段分析病害类别、严重等级、维修频次等对比分析功能。PC端还设置台账管理、市民路灯报障管理。用户管理、打卡时间设置功能。

PC端汇聚整合了全区的综合市政设施运维数据资源，将各个业务数据连接起来关联分析，集成业务系统并发挥数据整合优势，实现常态化作业全过程监测、业务管理与调度、监督检查与考核，方便各部门准确全面地掌握业务数据动态，更好服务运维单位，提高运维效率和管理水平。平台PC端如图6所示。

图6平台PC端

4、综合市政数智运维平台APP端

APP端主要包括考勤打卡模块、巡检管理模块、报修管理模块、派单管理模块、维修管理模块、维修作业、验收管理模块，是一线人员掌上作业神器，是业务数据的收集端。通过对运维区域设置电子围栏，一线作业人员进入工作区内才可以通过APP进行考勤打卡。根据作业权限划分，分为管理员、巡检人员、维修人员，管理员可通过APP查询、管理所有作业任务。巡检和维修人员通过APP进行路灯、道路、雨污管线管井及周边地块的业务作业，所有业务数据传输至PC端数据库进行数据清洗、统计及分析。

市政运维APP可以通过数字化处理业务的流程、报表和工作请求，提升问题解决的效率，可以实时公开运维进度、服务状态等信息，让管理者更加了解市政运维情况，增加运维业务的透明度。另一方面，通过数字化手段减少纸质文书工作，并优化流程减少人力资源的需求，可以为运营部门节约运营成本，收集的数据可以帮助运营部门做出更加明智的决策。平台APP端如图7所示。

图7平台APP端

5、市民共治端

平台数字孪生模型库中包含全区内的路灯数据，平台可自动生成路灯唯一标识——二维码。城区每一组路灯都拥有了自己的“身份证”，详细记录其道路、位置、故障内容等属性信息，大大方便群众参与城市治理。打开微信小程序扫描路灯二维码，弹出报修页面进行故障上报，在故障上报页面可填写建议内容、详情描述、照片上传、联系方式相关信息。

路灯实现二维码管理并可以线上反映设施破损情况，拓宽了居民参与城市公共管理途径。通过线上受理，提高了管理部门处置效率，从传统的作业人员巡查模式转向作业人员与市民的“智慧管理”模式，解决了巡查人员不足及维修不及时等问题，提升了综合市政设施管理精细化水平。市民微信扫码报障如图8所示：

图8市民微信扫码报障

1、打造区域CIM一张蓝图

从单专业BIM应用拓展形成多专业BIM、片区级一张CIM蓝图，在CIM平台基础上，打造模块化应用功能，解决各专项场景功能之间的层级和逻辑关系、功能表达形式、信息精度控制难题，实现通用底板和个性需求拓展之间的平衡和快速衔接，进而形成多维立体、互联互通、智慧应用、一张蓝图干到底、一张蓝图管到底的崭新局面。

2、 数字孪生场景数字化交付与价值化应用

针对综合市政工程领域据孤立、零散，横向信息不同步、纵向信息传递丢失、效率低等问题，通过深度解构综合市政业务，创新研发“标识码为纲，物料码为目”动态融合的双编码系统，保障BIM数据空间唯一、属性统一。创新应用标准控制+单体轻量化模式解决大体量BIM数据的融合应用问题，结合平台功能需求，严控精细化模型需求总量，在BIM信息提取和交付技术基础上实现BIM模型轻量化和交付，减小单体模型体量，为城市数字治理奠定静态数据基础。

针对综合市政管理部门众多、协同成本高、缺乏有效管理手段等难题，基于复杂性科学理论，建立城市治理冰山解析模型，剖析物理空间、系统环境及其深层相互作用，融合应用机理模型与数据模型，创新实现基于数字孪生的综合市政设施运维价值化应用。

3 业务精细化管理

对区域范围内综合市政设施进行全要素数字化、孪生化表达，建立了孪生场景与市政运维业务虚实映射关系，以孪生场景BIM静态数据为载体，结合物联网、业务数据模型、一张CIM蓝图的综合市政设施运维研究，打通运营业务数据壁垒。以运营业务类型、资产和成本等分析，动态呈现运营发展态势，统一管理区域内人、事、物。平台实现路灯、道路、雨污管线、管井及周边地块等运营和管理转型，通过大数据、优化算法对业务数据不断丰富、分析，帮助运营管理部门更精细的掌握业务逻辑与协作关系，统筹运营业务调度，实现低成本管控，做到业务精细化管理，打造全区域市政业务数据融合、时空多维呈现、业务要素合理分配的市政运维新模式。

1、助力新航城全域市政设施运营平台建设

新航城综合市政数智运维平台便于各级管理者快捷、方便地掌握运营信息，增强运营调度、监督考核的主动性和科学性。通过对获取到的业务信息进行统计分析后，提取运营关键节点和重要部分信息，为高频病害事件提供动态化、持续性的信息支撑，为领导决策和应急管理提供信息资源服务。同时，该平台可以实现各部门的协同运作，实现跨系统的业务协同，提升运营的前瞻预判、决策能力和智能化水平，提高管理和服务效率，更好地服务于综合保税区内的企业和工人的生产、生活。

对综合保税区的综合市政运营业务数据即时分析、管理、调动，协助新航城管理单位及时发现市政运营管理工作中的迫切需求，并基于数字孪生为决策领导、员工、协作单位提供创新化、智慧化场景和服务应用，提升区域的运行效能。建设CIM+智慧应用的综合市政运营平台，是打造新航城全域市政设施运营平台建设的样本工程，平台可拓展复制新航城其他区域，促进新航城智慧化建设广覆盖广应用，业务管理更加人性化、精细化和便捷化。

2、降低业务运营成本，促进高质量发展

通过统筹规划建设综合市政数智运维平台，解决了作业监管难、用工成本高、业务难协同、数据难利用的问题。降低了市政运营各部门协同协作成本和节省承包管控成本，提高了信息利用率和时效性并产生直接经济效益。同时，平台为后续各类系统扩展提供开放接口，有助于降低项目后续投入，从而达到降低整体资金投入、间接产生经济效益的目的。系统于2023年5月投入运行，通过平台应用服务，为各部门的业务系统的建设提供宏观指导。通过对业务的线上协调管理，优化了巡检、报修、派单、维修、验收业务流程，直接降低了运营成本。根据测算减少季度资料上报人工时2h/天，节省人工成本30%。