“城市高架橋受到損傷可以自己報告”、“隧道里的通風照明可以根據(jù)車流自行調(diào)節(jié)”等上海城建智慧基礎(chǔ)設(shè)施運維“黑科技”已經(jīng)在城市基礎(chǔ)設(shè)施運維圈內(nèi)引起廣泛關(guān)注。實現(xiàn)“自我體檢”、“主動匯報”、“自我優(yōu)化”，打通數(shù)據(jù)鏈是基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用是推動引擎。

設(shè)施健康監(jiān)測是設(shè)施運維體系中的重要部分，已經(jīng)有著數(shù)十年的歷史，設(shè)施健康狀態(tài)的綜合評價是指由運營設(shè)施病害情況的現(xiàn)場調(diào)查資料與檢測數(shù)據(jù)應(yīng)用一定的數(shù)學(xué)模型對結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)進行評定、診斷的過程。

大部分的設(shè)施運營方都是通過人工、半電子化的方式對設(shè)施監(jiān)測、檢測，信息無法實時互通，再進行離線匯總，然后按照標準對基礎(chǔ)設(shè)施進行健康度評估，根據(jù)評估進行運維決策，可以說是手法落后、時間滯后、信息片面、決策靠人。

邁出智慧設(shè)施第一步，打通數(shù)據(jù)鏈

國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施運維管理普遍存在管理對象眾多、信息分散異構(gòu)、時空特性復(fù)雜，決策方式落后等特點�？傮w來看，交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)量大、種類多等特點，與動態(tài)交通運行數(shù)據(jù)共同構(gòu)成城市交通大數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的采集、存儲、加工和分析提出較大的挑戰(zhàn)。

寄云科技將上海城建所有數(shù)據(jù)進行了五大類以及十四小類數(shù)據(jù)的劃分，構(gòu)建了包含九大數(shù)據(jù)主題、一個擴展主題的交通基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)數(shù)據(jù)模型。在確立頂層數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，進行ETL（Extract-Transform-Load）開發(fā)。據(jù)統(tǒng)計，寄云科技共開發(fā)自動化取數(shù)接口為339個，自動取數(shù)的平均比例為99%左右。

最終，寄云科技構(gòu)通過構(gòu)建了ETL處理和ETL調(diào)度管理監(jiān)控模塊，實現(xiàn)了上海城建相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的抽取、處理、轉(zhuǎn)換、匯總需求。該環(huán)節(jié)共開發(fā)數(shù)據(jù)抽取任務(wù)172項、數(shù)據(jù)清洗轉(zhuǎn)換任務(wù)61項、數(shù)據(jù)加工任務(wù)58項，合計291項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理任務(wù)。

一個數(shù)據(jù)中心，多種應(yīng)用方式

在完成上海城建數(shù)據(jù)鏈路打通、數(shù)據(jù)匯總之后，寄云科技為上海城建實現(xiàn)了數(shù)據(jù)大集中，打造統(tǒng)一的“數(shù)據(jù)的中心”，通過數(shù)據(jù)大集中逐步向業(yè)務(wù)大集中信息化建設(shè)模式邁進。在新一輪信息化建設(shè)中，遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、按需使用”的方針，進一步提高資源利用率，發(fā)揮信息資產(chǎn)的最大效益。

上海城建設(shè)施運營數(shù)據(jù)中心提供多種數(shù)據(jù)訪問、應(yīng)用、呈現(xiàn)方式適配接口，實現(xiàn)了多平臺、多接口、多形式的應(yīng)用方式，大大提高了設(shè)施運營信息的展現(xiàn)、分享、應(yīng)用，也提高了后續(xù)系統(tǒng)升級、改造的可行性、靈活性。

在上海城建智慧城市交通基礎(chǔ)設(shè)施管理中心，在底層數(shù)據(jù)中心的支持下，建設(shè)了大量3D虛擬場景、設(shè)施、設(shè)備模型。比如，3D虛擬巡檢通過虛擬空間進行各路段、各部位設(shè)施的巡檢，可以大大提高設(shè)施巡檢的效率，但虛擬空間中的每一個監(jiān)測點、空間、環(huán)境等，都離不開底層數(shù)據(jù)鏈傳遞的數(shù)據(jù)信息。

大數(shù)據(jù)創(chuàng)新提升設(shè)施健康度評估水平

設(shè)施健康度綜合評估需遵循一套相對嚴格的程序和方法，我國也已經(jīng)建立了各種基礎(chǔ)設(shè)施健康等級劃分法。數(shù)十年來國內(nèi)外已經(jīng)積累了很多設(shè)施健康度評估模型和方法，但限于數(shù)據(jù)采集的方式、時間、準確度，以及模型本身的準確度等多方面的原因，設(shè)施健康度評估仍然有很大的提升空間，尤其大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的成熟和運用，直接顛覆了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析模式、量級，使得設(shè)施健康度評估模型擁有更多的選擇，達到更高的精度。

在全量數(shù)據(jù)采集、存儲、分類的基礎(chǔ)上，寄云科技在上海城建相關(guān)人員的配合下，從多個角度、采用多種算法和模型來提升上海城建的設(shè)施健康度評估水平。以運營隧道健康度評估為例，首先選取合理的評價指標，比如襯砌起層、剝落，襯砌凈空變形，襯砌背后空洞，襯砌劣質(zhì)化，滲漏水，襯砌裂縫等指標，構(gòu)建運營隧道健康狀態(tài)綜合評價指標體系。

在設(shè)施健康度綜合評價模型的構(gòu)建中，寄云科技實現(xiàn)了兩大創(chuàng)新：設(shè)計并實現(xiàn)了支持矩陣探測的數(shù)據(jù)驅(qū)動的分析模型的盲找架構(gòu)，并在此架構(gòu)上實現(xiàn)了基于矩陣探測的數(shù)據(jù)驅(qū)動分析模型；將決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機應(yīng)用于路橋隧健康狀態(tài)評估，設(shè)計并實現(xiàn)了不同模型對比評估的方法。

寄云科技既提升了設(shè)施健康度綜合評價模型和算法水平，也顯著提升了設(shè)施健康度綜合評價中單因子的判定水平，如在隧道健康度綜合評價單因子--變形判定，預(yù)測中采用了灰色預(yù)測模型，提升了該因子的判定、預(yù)測水平。

寄云科技以數(shù)據(jù)為中心的理念、技術(shù)和方案，讓上海城建新一輪信息化建設(shè)的“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、按需使用”的戰(zhàn)略方針落實，尤其寄云科技提供了更加先進的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，顯著提升了其設(shè)施健康度綜合評估水平，使得其運營、預(yù)算更加合理科學(xué)。