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可持续发展的城市市政基础设施数据模型王海龙;刘晓群【摘要】为建立动态更新的一体化的系统,推动城市市政各部门管理信息化,促进整个城市范围内基础设施信息的集成共享,最大限度的运用信息资源,通过研究和集成各类基础设施数据,提出了城市基础设施数据模型,从而为城市的可持续发展提供保障.【期刊名称】《河北建筑工程学院学报》【年(卷),期】2013(031)003【总页数】3页(P1-3)【关键词】市政基础设施;数据模型;GIS【作者】王海龙;刘晓群【作者单位】河北建筑工程学院,河北张家口075000;河北建筑工程学院,河北张家口075000【正文语种】中文【中图分类】TU850 引言市政基础设施管理正面临着设备老化等前所未有和越来越多的挑战.持续增加的需求、可持续发展的要求、维修预算的增加以及各系统相互依存关系的日益复杂，使得市政建设的决策所需知识越发密集，因此，需要一体化准确有效的管理，城市需要采用创新的技术和方法提高运作效率，以便有效地管理市政基础设施，特别是改善其管理及决策支持系统的能力.可持续发展的市政基础设施要求使用可靠的系统来解决技术、经济、环境和社会的广泛问题.各地政府需要使用、开发和维护能够支持多学科的市政地理信息系统，因此，可持续发展的市政基础设施，必须能够以综合的方式处理各种不同的问题.近年来，市政基础设施管理有了长足的进展，如供水、燃气、排水、路灯、道路、园林、环卫等市政公用行业陆续使用信息管理系统，使得市政基础设施的运营效率、可维护性大大提高.然而，多数信息系统的功能相对独立，不能实现各系统间的数据共享和信息交换，城市各职能部门信息化建设发展不平衡.由于缺少空间信息资源体系支撑，相当一部分部门还处在低级建设和应用阶段，仍然存在“信息荒岛”.出于行业管理和数据安全等目的，现有的市政基础设施的信息资源各自独立、相互屏蔽、条块分割、缺乏基本的共享机制，无法实现整个城市资源的集成，这些资源基本上仍然是信息孤岛.因此，市政基础设施各系统需要进一步整合来满足多层次用户广泛、多样的网络集成应用需求，支持分布式异构空间信息系统的网络规范化共享和可持续发展的需要.在物理上形成一个跨部门、跨地区、多专业、多层次、分布式的区域开放系统.1 目前国内外市政基础设施管理系统现状与趋势发达国家和地区的城市基础设施管理和服务的信息化体系建设有近30年历史，已形成相对完善的理论体系，积累了丰富的实施经验，对政府运行和市民生活产生了广泛深入的影响.美国、加拿大、日本、德国、法国等发达国家，在供排水、煤气、路灯、道桥、电力等公用事业方面已广泛应用地理信息系统.最近十余年来，综合性的城市市政信息系统在发达国家相继建立.例如，在澳大利亚的布里斯班建成的地理信息系统包括城镇交通规划、城市基础设施建设、应急救援、环境卫生和自然环境保护等多方面信息，有可靠的数据更新途径以保持两周时间的现势性，系统有效的运转使得整个城市的管理和建设工作显得非常协调；在信息化建设发达的美国，几乎所有城市市政设施管理机构和企业都在使用地理信息系统管理相关数据.重要设施数据库和软硬件系统的建立、维护和使用，往往耗资数千万美元.政府部门或产业界利用这些系统跟踪管道、杆塔、阀门、开关等资产，优化设施布局，制订设施养护和更新计划.一些单位还采用了专业分析模型和应急处理系统，以便准确把握设施全局性能，规划改扩建工程，保证意外事故下市政服务的连续性.目前发达国家的城市市政设施信息化存在两个明显的趋势.首先是数据由分离管理走向综合集成.市政单位内部将设施数据、实时监控数据以及用户数据整合构成全面的运营数据库；市政行业内部通过综合数据库协调规划、设计和施工；政府部门利用综合数据库，结合土地利用、人口分布等信息进行中长期规划.其次是开展信息门户建设，系统服务形式多样化.国内城市市政基础管理运行的信息化起步较晚，但发展迅速，已具有一定基础.早期设施管理系统多采用国外GIS平台，随着国产地理信息系统的迅速成熟，越来越多的城市开始在国产GIS平台上建立基础设施信息系统.目前有些城市建立了部分设施管理信息系统，但是这些系统往往由各专业权属单位和政府部门独立建立，在管理上缺乏统一规划，在技术上缺乏集成手段，信息孤岛现象越来越严重.这就造成以下问题：数据建库的重复投资；各部门间数据一致性无保障；数据更新困难，数据现势性差；城市市政业务与设施数据相割裂，城市市政管理宏观控制和规划水平难以提高.2 市政基础设施数据模型市政行业有供水、排水、燃气、电信、电力、公交、园林等.各行业设备千差万别，可以依据市政行业特点以及地理空间数据的特征，在对市政行业充分研究的基础上，给出市政基础设施数据模型，如表1所示：表1对象类关系类要素类空间参照系逻辑网络连接点元素连接边元素转角元素连通性元素几何网络网络要素类简单要素类要素几何形态几何实体属性区线点弧段坐标点专业属性通用属性拓扑规则连接规则空间规则属性规则2.1 几何网络与逻辑网络市政基础设施通用数据模型通过松耦合模式，从地理视角和网络视角两个层次以不同的视角进行描述.从地理视角进行建模时，可以将线性网络系统抽象为几何网络，从网络视角建模时可以将线性网络系统抽象为逻辑网络.几何网络与逻辑网络是从不同的角度对线性网络系统的抽象和描述，每一个线性网络系统就有两个与之相对应的几何网络和逻辑网络，几何网络和逻辑网络是一一对应的.在进行几何网络要素编辑时，相应的逻辑网络要素也会进行实时的数据更新，进而保证了数据的一致性和完整性.更重要的一点是在进行网络分析时，系统的操作对象只是逻辑网络中的三张属性表，不涉及海量数据存取问题，可显著提高网络分析的效率，进而保证网络分析的正确性.2.2 属性规则和空间规则市政基础设施通用数据模型中的属性规则是用来约束市政基础设施的某个字段的缺省值，限定字段属性的取值范围，设置合并和拆分策略的.市政基础设施通用数据模型空间规则主要作用于两类市政基础设施之间，用于限定在某个空间参照系下市政基础设施间的相互关系的.2.3 连接规则市政基础设施通用数据模型连接规则主要是用在几何网络中，用以约束可能和其它要素相连的线性网络系统要素的类型，以及可能和其他任何特殊类型相连的要素的数量.普遍认同的连通规则有两种：点－边连接规则、边－连接规则.通过建立线性网络系统要素间的连通规则，可以维护数据库中网络数据的完整性，在需要的时候可以随时加以验证，并产生报告，以标示出网络中那些违反连通规则的要素，从而保证了网络要素间连通的正确性.2.4 拓扑规则拓扑规则指的是空间实体间拓扑关系的约束规则.在一个简单的市政地理信息系统中，其要处理的空间实体是海量的，而海量的空间实体间的关系更是繁琐复杂、难以驾驭的，为了保证空间实体间拓扑关系的正确性，有必要在空间数据模型建立之初就引入拓扑规则.建立拓扑规则之后，就可以自动的对空间实体间拓扑关系的正确性实时监测，并根据检测结果及时生成检测报告，以确保空间实体间拓扑关系的正确性和一致性.2.5 对象类对象是对现实世界中实体的抽象表示，对象类指的是具有相同的行为和属性特征的对象的集合.在市政基础设施通用数据模型中，对象类指的是没有几何特征（自来水用户、水表的运行记录等）的对象的集合.一般情况下，对象类作为一种超类使用.2.6 要素类要素是派生于对象的，是对象的具体化，特指具有几何特征的对象，要素包括属性、几何特征和图形化信息等，几何特征包括点、线和多边形，以及其简单的组合.要素类指的是具有相同属性的要素的集合，在市政基础设施通用数据模型中，要素类用来表达某一类的设施设备，如水表、阀门等.2.7 关系类现实世界中的各种事物是普遍联系的，而就联系本身来讲，也是一种特殊的事物，并且联系的表现形式是多种多样的.在市政基础设施通用数据模型中，对象与对象间的联系被称为关系，在这里对作为一种特殊的对象加以处理.关系类用于存储对象与对象类、对象与要素类以及要素类之间的关系.2.8 空间参照系空间参照系是平面坐标系和高程系的统称，用于确定地理目标的平面位置和高程.这包含两方面的内容：一是在把大地水准面上的测量成果换算到托球体上的计算工作，所采用的椭球的大小；二是椭球体与大地水准面的相关位置不同，对同一点的地理坐标所计算的结果将有不同的值.因此，选定了一个一定大小的椭球体，并确定了它与大地水准面的相关位置，就确定了一个坐标系.3 结语可持续的市政基础设施系统越来越侧重于多学科的整合，需要各管线权属单位在实施市政管线管理和规划时充分考虑各种资源的节约及合理利用，充分考虑对环境的保护.上述“数据模型”显著提高相关系统数据在不同平台的可用性和一致性，便于信息的获取和交换，推动城市信息化的深层次应用.参考文献【相关文献】［1］曾文，张德津.面向可持续发展的城市供水管网信息系统.计算机工程与设计，2004，4 ［2］张海平，郝彩侠，等.基于GIS的城市雨水的径流模拟.河北建筑工程学院学报，2009，9。
道路基础设施数字化研究进展与展望一、本文概述随着信息技术的飞速发展，数字化转型已成为各行各业转型升级的重要驱动力。
道路基础设施作为城市发展的重要支撑，其数字化进程对于提升交通效率、保障行车安全、优化资源配置等方面具有重大意义。
本文旨在对道路基础设施数字化的研究进展进行全面梳理，分析当前的技术发展趋势，探讨未来可能的研究方向和应用前景，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
文章首先回顾了道路基础设施数字化的发展历程，分析了数字化技术在道路基础设施领域的应用现状，包括数字化监测、智能化管理、数据分析与决策支持等方面。
接着，文章重点介绍了近年来在道路基础设施数字化领域取得的重要研究成果和创新技术，如高精度地图、智能交通系统、无人驾驶技术等。
同时，文章也指出了当前研究中存在的问题和挑战，如数据安全与隐私保护、技术标准与互操作性、智能化水平提升等。
在展望部分，文章结合国内外的发展趋势和技术创新，对道路基础设施数字化的未来发展进行了预测和展望。
未来，随着5G、物联网、大数据等新一代信息技术的广泛应用，道路基础设施数字化将实现更高水平的智能化和自动化，推动交通行业的转型升级和可持续发展。
也需要关注数据安全、隐私保护等问题，推动数字化技术的健康、可持续发展。
本文的研究将为道路基础设施数字化的未来发展提供有益的参考和借鉴，为相关领域的研究和实践提供新的思路和方法。
二、道路基础设施数字化技术基础道路基础设施数字化是指利用先进的数字化技术和方法，对道路基础设施进行全方位、高精度的数字化描述和模拟。
这一技术基础涵盖了多个领域，包括遥感技术、地理信息系统、物联网、大数据等。
遥感技术为道路基础设施提供了快速、高效的数据获取手段。
通过卫星遥感、航空遥感和地面遥感等手段，可以实现对道路基础设施的大范围、高精度、多时相的动态监测。
这些遥感数据不仅具有极高的空间分辨率，还能够提供丰富的光谱信息和纹理信息，为道路基础设施的数字化提供了丰富的数据源。
市政基础设施规划与建设管理优化策略研究摘要：市政基础设施的规划与建设管理对城市的可持续发展至关重要。
本研究旨在探讨优化策略，以提高市政基础设施规划与建设的效率和质量。
首先，通过综合分析现有市政基础设施规划与建设管理的问题和挑战，提出了一系列改进措施，包括提升项目管理技能、优化资源分配、加强监督与评估等。
其次，研究考察了新技术和创新方法在规划与建设管理中的应用，以提高智能化和可持续性。
最后，本文强调了政府、企业和社会各方的协作，以共同推动市政基础设施的规划和建设，促进城市的综合发展。
通过这些策略的实施，将有助于提高市政基础设施的效益，推动城市的可持续繁荣。
关键词：市政基础设施、规划、建设管理、效率、可持续发展、协作。
引言：市政基础设施的规划与建设管理一直是城市可持续发展的关键因素。
随着城市化进程的加速和社会需求的不断增长，优化这些领域的策略显得尤为重要。
本研究旨在深入探讨如何改进市政基础设施规划与建设管理，以提高效率和质量。
通过合理的资源分配、智能化技术的应用以及多方协作，我们将在本文中展示如何推动城市基础设施的可持续发展，以满足不断增长的城市挑战。
本文的关键词包括市政基础设施、规划、建设管理、效率、可持续发展和协作。
一、市政基础设施规划与建设现状分析市政基础设施规划与建设是现代城市发展的支柱，直接影响城市居民的生活质量和城市的可持续发展。
在本段中，将深入分析市政基础设施规划与建设的现状，以更好地了解目前面临的挑战和机遇。
1、市政基础设施的规划与建设在城市化快速发展的背景下面临着诸多问题。
城市人口的增长导致了对交通、供水、污水处理、垃圾处理等基础设施的巨大需求，但往往规划与建设进度滞后，导致交通拥堵、用水短缺、环境污染等问题。
此外，不同城市之间的基础设施发展水平存在差异，一些地区仍然存在基础设施不足的情况，制约了城市发展的均衡性。
2、市政基础设施规划与建设的质量和可持续性也是当前亟待解决的问题。
一些项目在建设过程中存在质量问题，需要频繁的维修和改进，增加了城市管理的成本。
智慧城市基础设施建设及规划研究在当今数字化时代，智慧城市的概念已经成为城市发展的关键方向之一。
随着科技的飞速发展，人们对城市生活的需求也在不断变化，智慧城市基础设施的建设与规划显得尤为重要。
本文将就智慧城市基础设施建设及规划展开探讨，带您一起了解智慧城市的未来发展方向。
智慧城市基础设施建设的重要性智慧城市基础设施建设是实现城市可持续发展的关键一环。
在传统城市基础设施的基础上，智慧城市注重应用信息技术、物联网等先进技术，实现城市管理的智能化和高效化。
通过建设智慧交通系统、智能能源系统、智慧医疗系统等，可以提升城市运行效率，改善居民生活品质。
智慧城市规划的核心思想智慧城市规划需要综合考虑城市的空间布局、基础设施建设、科技创新等多方面因素。
核心思想是以人为本，以科技为手段，实现城市的智慧化管理与运行。
规划需要充分融合城市发展现状和未来需求，打造一个具有活力、智能、可持续的城市环境。
智慧城市基础设施建设的关键要素智慧城市基础设施建设涉及多个关键要素，包括智能交通、智能能源、智能环境监测等。
智能交通系统可以实现交通流量的智能调度，减少交通拥堵问题；智能能源系统则可以提高能源利用效率，减少能源浪费。
智慧城市的基础设施建设需要在多个领域形成有机联动，才能实现整体效益的最大化。
智慧城市规划的实施策略为了有效推动智慧城市规划的实施，需要制定一系列具体可行的策略。
首先是建立完善的数字基础设施，包括数据中心、通信网络等；其次是加强城市信息化管理，提升城市数据处理和分析的能力；最后是注重智慧城市建设中的可持续发展，充分考虑环保、资源节约等因素，实现城市发展的可持续性。
智慧城市基础设施建设及规划是城市发展的必然趋势，关乎城市未来的发展方向和生活质量。
通过合理规划和科技创新，可以打造更智能、更便捷、更宜居的城市环境，实现城市可持续发展的目标。
让我们共同期待智慧城市建设给我们带来的更加美好的未来！。
基于OPA法的电网基础设施全生命周期低碳评价体系研究目录一、内容概述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (3)二、基于OPA法的电网基础设施全生命周期低碳评价体系概述 (4)2.1 OPA法简介 (5)2.2 电网基础设施全生命周期低碳评价体系构建思路 (6)三、电网基础设施全生命周期低碳评价方法 (7)3.1 生命周期评价方法 (8)3.2 碳足迹计算方法 (9)3.3 低碳评价指标体系 (10)四、基于OPA法的电网基础设施全生命周期低碳评价体系应用 (11)4.1 评价流程 (12)4.2 评价实例分析 (13)五、电网基础设施全生命周期低碳评价体系优化建议 (15)5.1 评价方法的改进 (16)5.2 评价指标体系的完善 (17)5.3 政策建议 (18)六、结论 (19)6.1 主要研究成果 (20)6.2 研究不足与展望 (21)一、内容概述随着全球气候变化和环境问题日益严重，低碳经济已成为各国政府和企业关注的焦点。
电力作为国民经济的重要支柱，其低碳发展对实现全球减排目标具有重要意义。
本研究旨在构建一套基于OPA法(优化规划分析)的电网基础设施全生命周期低碳评价体系，以期为我国电网企业的低碳发展提供科学依据和技术支持。
本研究首先从电网基础设施的规划、建设、运行和退役四个阶段入手，分析各阶段的低碳影响因素，并结合国内外相关研究成果，构建适用于我国电网企业的低碳评价指标体系。
采用OPA法对各阶段的低碳影响进行量化分析，计算出各阶段的低碳潜力和低碳成本，为电网企业制定低碳发展战略提供决策支持。
本研究还将探讨如何通过技术改进、政策引导和市场机制等手段，推动电网基础设施全生命周期的低碳发展。
通过对实际案例的实证分析，验证所建立的评价体系的有效性和实用性。
本研究将为我国电网企业提供一套可行的低碳发展策略，有助于提高电网基础设施的绿色水平，促进我国能源结构的优化调整，为实现全球碳中和目标作出积极贡献。
基础设施项目的未来发展趋势与战略规划随着经济的发展和城市化进程的加速，基础设施项目的重要性日益凸显。
基础设施项目包括道路、桥梁、铁路、机场、港口、电力、水利等各个领域。
本文将探讨基础设施项目的未来发展趋势与战略规划。
一、智能化和可持续发展未来基础设施项目的发展趋势之一是智能化。
随着科技的进步，人工智能、物联网、大数据等技术将广泛应用于基础设施建设和管理中，提高项目的效率和可持续发展能力。
例如，在智能交通系统中，通过实时监控和分析交通状况，可以优化交通流量，减少拥堵，提高出行效率，同时减少对环境的影响。
同时，可持续发展也是未来基础设施项目的重要方向。
减少碳排放、节能减排成为了基础设施建设的关键要求。
例如，通过采用可再生能源技术，建设更加环保的电力系统；在建筑设计中融入绿色建筑概念，减少能源消耗。
这些措施不仅可以保护环境，也会为项目带来更长久的可持续发展。
二、城市化和区域一体化随着城市化进程的加速，未来基础设施项目将更加关注城市的发展需求和规划。
城市化带来了人口的集聚和经济的发展，对基础设施的需求也日益增长。
因此，基础设施项目需要着眼于解决城市交通、供水、供电等方面的痛点，提高城市的生活质量和竞争力。
另外，区域一体化也是未来基础设施项目发展的重要趋势之一。
随着交通和信息技术的快速发展，各地区之间的联系日益紧密，基础设施项目需要跨越行政区划，实现不同地区的互联互通和资源共享。
例如，高铁和高速公路的建设将不断加强各地区之间的联系，促进区域经济的协调发展。
三、金融与投融资创新基础设施项目的发展需要大量的资金投入，金融与投融资创新将对未来基础设施项目的发展起到促进作用。
例如，通过发行基础设施债券吸引社会资本参与项目建设和运营；引入私人投资，推进基础设施项目的市场化改革。
这些创新方式可以提高项目的融资效率，吸引更多的投资者参与到基础设施建设中来。
四、全球化和国际合作未来基础设施项目的发展不仅局限于国内，全球化和国际合作也将成为重要的发展趋势。
南京市基础设施数据库动态维护方案初步研究常洲;许培培;戴相喜【摘要】保证空间数据库现势性经济有效的办法是对其进行动态维护.南京市于2007年6月启动了城建基础设施普查与建库项目,该项目已于2009年底全部结束,建立了准确完整的城市基础设施数据库.采用何种方法对其现势性进行有效维护是亟待解决的问题.本文结合南京市规划建设和管理的实际情况,对城市基础设施数据库动态维护的方案进行了初步的研究.【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2010(000)005【总页数】4页(P28-30,50)【关键词】城市基础设施;动态维护;数据库【作者】常洲;许培培;戴相喜【作者单位】南京市测绘勘察研究院有限公司,江苏,南京,210005;南京市测绘勘察研究院有限公司,江苏,南京,210005;南京市测绘勘察研究院有限公司,江苏,南京,210005【正文语种】中文【中图分类】P208随着城市信息化建设进入新的发展阶段，以数字中国为总目标的数字城市等信息化工程正在蓬勃开展，数字中国建设已经取得了重大进展。
目前，全国中型以上城市几乎均已开展数字城市的建设，涉及城市规划、环境保护、应急减灾、国土资源、公共设施管理等众多领域。
而数字城管作为数字城市的重要组成部分，更是数字城市建设的重中之重，处于优先建设的位置。
为满足数字城管的建设需要，各地首先开展了城市基础设施的普查工作，摸清了城市基础设施的家底，建立了全面、系统的基础设施数据库，建成了基础设施管理系统。
随着城市建设的突飞猛进，市政、园林、市容、公用等基础设施的更新频率和速度越来越快，高速发展的城市建设与低水平的城建基础设施管理与维护手段之间的矛盾也日益突出。
为保证基础设施管理系统的有效运作，保证系统数据的准确性和现势性，建立切实有效的城市基础设施数据库的动态维护更新机制尤为迫切，关系到数字化城市管理的持续性和有效性。
为满足日新月异的城市市政设施建设和信息化时代科学管理的需求，同时解决困扰多年的城市建设数据资料不完全、不准确而导致的管理粗放、效率低下等问题，南京市建委(现南京市住房和城乡建设委员会)于2007年6月启动了城建基础设施普查与建库项目，对南京市城建基础设施进行全面的普查，核查与丰富原有的城建基础信息，建立城建基础设施地理信息系统(GIS)空间数据库和业务数据库。
基于基础设施的建设项目方案引言：基础设施的建设是一个国家或地区发展的基石，它不仅关系到人民的生活质量，也对经济的发展和社会的稳定具有重要意义。
在这篇文章中，我们将探讨基于基础设施的建设项目方案，旨在提出一种综合性的方法来规划和实施这些项目，以促进社会的可持续发展。
一、项目需求分析在制定基础设施建设项目方案之前，首先需要进行项目需求分析。
这包括对当前社会和经济状况的评估，以及对未来发展趋势的预测。
通过分析人口增长、城市化进程、交通流量、能源需求等因素，可以确定出建设项目的具体需求和优先级。
二、项目规划与设计基于需求分析的结果，我们可以开始制定项目规划和设计。
这涉及到选择合适的建设地点、确定项目规模和预算，并制定详细的施工计划。
在这个阶段，需要考虑到环境保护、资源利用和社会效益等方面的因素，以确保项目的可持续性和对社会的最大利益。
三、项目实施与监督一旦项目规划和设计完成，就可以开始项目的实施和监督。
在这个阶段，需要确保施工过程中的质量控制、安全管理和进度控制。
同时，还需要建立有效的监督机制，以确保项目的顺利进行和达到预期的效果。
这可能涉及到政府部门、专业机构和社会组织等多方合作。
四、项目运营与维护建设项目的完成并不意味着任务的结束，相反，项目的运营和维护同样重要。
在项目运营阶段，需要建立健全的管理体系，确保项目的正常运行和维护。
这可能包括人员培训、设备更新和定期检修等方面的工作。
只有通过有效的运营和维护，才能保证项目的长期效益和可持续发展。
五、项目评估与改进最后一个阶段是项目的评估与改进。
通过对项目的成果和效果进行评估，可以了解项目的实际效果和存在的问题。
在评估的基础上，可以提出改进方案，以进一步提高项目的效益和可持续性。
这可能包括技术改进、管理优化和政策调整等方面的工作。
结论：基于基础设施的建设项目方案是一个复杂而综合的过程，需要考虑到多方面的因素。
通过对项目需求的分析、规划与设计、实施与监督、运营与维护以及评估与改进等阶段的有机结合，可以实现项目的顺利进行和对社会的最大利益。
未来城市规划中的基础设施建设与应用研究近年来，城市化进程日益加速，城市规模不断扩大，城市生活质量不断提高，但是随之而来的问题也越来越显著。
城市交通拥堵、能源耗费、污染等矛盾不容忽视。
因此，未来城市规划中，加强基础设施的建设以及加强应用研究，是城市健康可持续发展的必要条件。
一、基础设施建设1.智能交通系统在城市交通建设方面，智能交通系统是必不可少的组成部分。
通过网络、传感器等技术手段，可以进行城市交通管理和智能指挥，提高城市交通的安全性和效率性。
例如，在道路信息方面，可以借助智能交通系统对交通拥堵、车祸等事件进行快速上报和处理，提高应急处理的能力。
在公共交通方面，借助智能交通系统，可以实现公共交通信息实时查询、线路优化、调度协调等功能，提高公共交通的便利性和客流量。
2.绿色能源系统城市能源是城市可持续发展的核心问题。
在未来城市规划中，建设绿色能源系统是必不可少的。
通过建设太阳能、风能等清洁能源发电设施，减少对化石能源的依赖，提高城市能源利用效率。
在城市交通中，可以使用纯电动车、燃料电池车等低碳交通工具，减少尾气排放，改善城市空气质量。
3.智能供水系统城市供水问题一直是城市规划和发展的难点。
在未来城市规划中，可以建设智能供水系统，通过网络、传感器等技术手段，实现对城市供水的实时监测，智能调控。
例如，在城市供水管网管理方面，可以利用无人机、无人船等技术手段，对供水管网进行实时巡检和维修，提高城市供水设施的稳定性和可靠性。
二、应用研究1.智慧城市研究智慧城市是未来城市发展的重点。
智慧城市需要建立基础设施的智能化、信息的智能化和管理的智能化三大要素。
在智慧城市发展方面，可以通过大数据、人工智能等技术手段，实现城市数据的整合和分析，提高城市的治理效率和质量。
例如，在城市交通方面，可以进行车辆流量预测、交通拥堵热图分析、交通事故分析等，为城市交通管理提供参考意见。
2.智能建筑研究建筑是城市的重要组成部分。
未来城市规划中，可以通过建设智能化建筑，实现低碳、节能、环保的目的。
智慧城市基础设施建设与运维管理研究随着科技不断发展，智慧城市的概念已经逐渐深入人们的生活。
智慧城市以信息技术为基础，通过对城市的各种基础设施建设和运维管理进行智能化改造，提供更高效、便捷、环保和可持续发展的服务。
本文将探讨智慧城市基础设施建设与运维管理的重要性，以及相关研究的现状和未来发展方向。
智慧城市基础设施的建设是实现智慧城市的关键。
基础设施包括交通、能源、水务、通讯等方面的设施，这些设施的高效运行影响着城市的发展和居民的生活质量。
智慧城市基础设施建设的目标是通过信息技术的应用提高设施的效能和可用性，以及减少对环境的负面影响。
首先，智慧交通系统是智慧城市基础设施建设的重要组成部分。
传统交通系统存在交通拥堵、交通事故等问题，而智慧交通系统通过实时交通监控、智能信号灯控制、智能交通管理等方式，实现交通流畅和安全。
此外，还可以通过智能公交车、共享单车等公共交通工具来减少私家车使用，降低空气污染。
其次，智慧能源系统可以提高能源的利用效率和可再生能源的比例。
通过智能电网建设和能源管理系统的运行，可以实现对城市能源的实时监控和调控，以及对电力设备的远程控制和故障检测。
此外，可再生能源的开发和利用也是智慧城市建设的重要方向，可以减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和碳排放。
另外，智慧水务系统是保障城市居民饮水和环境保护的关键。
通过设立智能水表、智能供水管网等设施，实现对供水系统的远程监控和管网漏损的快速检测。
同时，通过智能雨水管理和废水处理系统，可以提高水资源的利用效率，降低水污染和水资源浪费。
通信设施也是智慧城市基础设施建设的重要组成部分。
智能通信系统通过建立高速宽带网络和无线通信基站，实现城市内各种设备和系统的信息交互和互联互通。
这为智慧城市的各项应用提供了基础支撑，如智能家居、智能医疗、智能安防等。
在智慧城市基础设施建设的同时，运维管理也是不可忽视的一部分。
智慧城市设施的高效运行需要建立健全的运维管理体系。
第５期中国科学基金２７３·举科进展与展望·基于软系统方法基础设施系统长效性研究＊酶传峰ｉ头产咕琴（同济大学城市建设与灾害管理研究所，上海２０００９２）［摘要］基础设施系统的长效性决定城市发展的可持续性。
分析基础设施系统长效性的内涵及其软系统特征，采用切克兰德软系统方法（ＳＳＭ）对基础设施系统长效性进行研究。
通过长效性的｝嚣题箍逮、根定义、概念摸墅建立以及毙较分耩，提出有利予纂霭设藏系统长效魏对策。
［关键词］基础设施系统，长效性，软系统方法引言作为保障城隶运行秘久识生活酶耪凑基磴，基础设施在一个国家或地区的经济卒土会发展中占据重要地位，其持续发挥效用决定着城市经济、社会和生态诳持续发襞的实理雏ｊ。
近些年来，我国授入巨额资金进行交通、能源和水利等基础设施建设，弥补了量的不足。
但是不少设臆建设只燕视短期利益，忽视了基础设施长麓发挥效甭的重要性强】。
有些顼嚣投入运营较短时间，使用功能就大幅衰减；有些由于重复建设出现闲置，导致社会、经济效益不断缩减；有魏设施购对生态环境造成严黧破坏。
反观某些基础设施，不仅没有产生生态环境的负面效应，反两促进生态环境效益、社会效益秘经济效益的提高与协调发展，实现了基础设施的长效。
经验糯教训表明，对基础设施项目进行充分、合理的预测、决策秘评价，是保障基础设施持续发挥效用的必要条件。
作为社会一经济一环境大系统的～个人工环境系统∞】，城市基础设施预测决策、规划设计、建造使用和维护等全寿命活动是以人为执行主俸、剃益相关者众多的复杂过程，基础设施长效的实现取决于人在该过程中的俸曩。
与怨略人为躐素的硬系统方法论稽比，软系统方法注繁入的因素，考虑入的世界观和价值观对所需处理问题的影响［４］。
采用软系统方法研究基磊凄设施长效饿更合孚实际。
然而，遐兹基础设旄相关研究多侧重定性描述￡轧站或采用定量的’国家自然辩学基金资助项嚣秘上海泰蘩赢学辩建设硬曩．本文予２００９年３秀２７霹ｌｌｊ［鹫。
硬系统方法，包括传统的贡献度法口’８］、系统动力学仿真凹］、朦次分析法［ｚ，１０３和专家集体咨询调查法等，用软系统方法研究基麓设施斡文献潦举多觅，舞ｌ予基础设施长效性研究的成果鳞见。
因此，有必要还原基础设施一个开放复杂的人类活动系统，用软系统方法佟深入研究秘引。
ｌ基础设施系统长效性内涵分析作为城市系统盼重要子系统之一，基穑设施从时间、空间和内容等多方面多角度影响着城市运转和发展。
要实现城市可持续发展，就应在多个维度上合理零ｌ导基础设施决策、撬蟋、建设和维护等过程，确保基础设施系统长效。
在时间维度上，基础设施的决策、规划、设计、施工、运营襁维护等添动，浚确绦基础设施在基准裳提供设计功能和产出预期的社会、经济和生态效益为前提，满足近阶段城市运转和社会发展的需求。
时闻上，遵循理性分配的原则，不能靠“透支”或“贴现”来进行项目规划建设和运营维护，防止因标准过高产生闲置，造成资源浪费。
基础设施建设应该与社会经济发展永平福琶配。
在空间维度上，基础设施全寿命过程以不损害邻近地区的利益和发展为翦提，潢足本地区发展对基础设施功能和效箍的需求。
空阉上，遵循互稍嚣补、资源优化配置的原则，不以邻为壑，尽量为其他地区的发展创造有利条件。
麟对，骑止蔽域内重复建设导致设麓闲置。
在区域熬体效益最大化的前提２７４中国科学基金２００９拒下，允许基础设施对本地区的效用适当降低。
在内容维度上，基础设施全寿命过程要符合可持续发展的总体目标，应以降低资源消耗为前提，满足社会发展对基础设施功能和效益的需求，实现社会、经济和生态和谐发展。
不以恶化环境和牺牲后代享有资源的权力来换取社会经济的短期效益。
允许在生态环境改善和保障资源永续利用的目标下，适当缩减基础设施的社会经济效益。
实现基础设施长效是在系统观、全局观约束下的效用优化过程，强调资源利用的时空公平性，以及社会、经济和环境效益的持续性和协调性，力图近期发展和长远目标、局部利益和整体利益有机统一。
２基础设施系统长效性研究方法选择硬系统方法和软系统方法各有适用范围，很难直接认定一种方法比另一种更为有效。
因此，选择一种与研究对象的特点相匹配的方法非常重要［１２，１ｓ］。
２．１软系统方法与硬系统方法比较硬系统方法论在良结构系统中获得成功，是因为该类系统多为偏重工程、机理明显的物理型硬系统，待解决的问题可模型化，目标可定义，方案可优化［１¨，可以通过选择比较成熟的定量方法分析系统的行为、得出最佳结果。
将硬系统方法论应用于人类活动系统问题（多为管理与社会问题），结果却显示出该类方法的局限性［１１’１４］。
原因在于，作为一种能有意识地采取行动的“活”系统，人类活动系统（不良结构系统）是偏重社会、机理尚不清楚的生物型软系统。
由于人的认识能力和利益不同，问题大多难以模型化，目标不明确，目的是否达到只凭主观感觉［１５｜。
因此，解决这类社会系统工程问题，应该采用符合不良结构系统特点的“软系统方法”。
软系统方法与硬系统方法应用范围比较见图１。
软系统／不良结构系统人为因素多半定量或者只能用定性方法得满意解厂］社会、经济系统图１软系统和硬系统方法应用范围比较２．２基础设施长效性研究的特点作为经济社会系统的组成部分，基础设施具有软系统的特点。
充分了解基础设施长效性研究的特点有助于选择合适的研究方法。
（１）系统目标较多在城市运行和社会发展的过程中，基础设施不能滞后于客观需求，要具有与大系统相互匹配、相互耦合、相互促进的能力。
基础设施建设要考虑经济社会效益；不以牺牲后代人的利益来满足当代人的需求，注重生态环境的保护；兼顾本地区和周边区域的利益。
由此可见，基础设施建设的目标多、难以模型化，且目标之间相互耦合，甚至相互制约，一般很难得到最优解，或无法判断结果为最优。
目标的特点决定了该结果通常是一个满意解，即通过实施一个各方较为满意而又便于实施的方案，使人们感到问题有所改善，或对问题有了进一步的理解即认为已达到目标。
（２）决策非结构化在决策机制不完善的情况下，项目决策很难利用结构化程序完成。
因此，决策者个人素质对决策质量起着至关重要的作用，是实现项目长效的关键。
由于人们认识能力的局限和个体差异，如知识结构、一一一一一一一第５期韩传峰等：基于软系统方法基础设施系统长效性研究２７５价值取向、信念、偏好、能力等方面的不同，对同一问题易产生不同看法、得出不同结论、做出不同决策，导致项目呈现不同结果［１引。
因此，设计并运行一种有效的决策机制是保证基础设施实现长效的措施之一。
（３）系统需平衡多方利益基础设施的规划设计、施工建造及运营维护等阶段涉及不同的利益群体，包括政府、投资方、承包商、供应商、运营商、贷款者、使用者及居民等。
虽然在基础设施建设的总体目标上政府各部门及相关单位是一致的，但在操作环节上每个部门都有各自的利益诉求，有时甚至互相冲突。
承包商和供应商要求及时得到工程款和货款及期望利润；使用者要获得最大效用；政府要实现其经济社会目标；贷款者要按时收回资金并获得利息；居民力图在保证自身原有生活质量不降低的前提下，从项目建设和运营中获得更多的利益［１７１。
系统行为应在平衡多方利益的基础上尽可能满足所有群体的利益。
基础设施系统的目标不易明确、难以得到最优解、利益相关主体多，以及主观因素众多等软系统特点，决定基础设施系统长效性研究宜采用软系统方法。
２．３软系统方法论Ｐ．Ｂ．Ｃｈｅｃｋｌａｎｄ教授［１胡于２０世纪７０年代提出适用处理软问题的软系统方法论（切克兰德软系统方法，ＳＳＭ），该方法论提供了一种解决软系统问题的程序与思维模式。
包括问题情境描述、相关系统的“根定义”、概念模型建立、概念模型与现实系统比较和改进方案确定与实施等步骤。
（１）问题情境描述硬系统问题可以被确切表达，而软系统问题只能对问题情景，即对感到有问题却不能确切定义的某种环境进行描述。
在尽可能了解与情景有关情况，以及其他人对情景的认识和理解的基础上，多角度描述问题情景ｎ引。
（２）相关系统的“根定义”［４’１５］与问题情景密切相关的系统观点称为相关系统，此步骤解决相关系统“是什么”的问题。
根定义规范并确定概念模型建立的范围与方向。
将相关系统定义为，系统所有者（Ｏ），在环境约束（Ｅ）下，由系统执行者（Ａ）通过变换（Ｔ）将输入转化为输出，作用于受益者或受害者（Ｃ），世界观（ｗ）贯穿于其中。
（３）概念模型建立根定义把系统作为输入输出变换过程来描述，因而概念模型应是变换过程必要活动的集合。
建模时用“动词”表示根定义中所必需的各项活动，指明该活动要“做什么”，然后用逻辑关系进行组织，完成“变换”功能［１４｜。
概念模型以根定义为依据，不考虑实际系统的构成，有利于摆脱现实的局限ｎ（４）概念模型与现实系统比较将概念模型所提供的理性认识与对问题情景的感性认识进行比较，以便发现两者的差异及其原因，并进行改进。
比较的实质是概念模型“做什么”与现实问题情景中“怎么做”的配套分析［４’１引。
（５）改进方案确定与实施通过上述分析，确定系统所需的调整及其途径。
一旦确定可行方案，就付诸行动改善问题情景。
在实施了变革之后，使问题进入到一种新状态，继而开始新的循环，直至满意状态。
３基础设施系统长效性研究采用切克兰德软系统方法对基础设施系统长效性进行研究，客观地考虑了人为因素对系统问题的影响。
研究包括对长效性问题情景的描述、相关系统的根定义，以及最终提出改进基础设施长效性的对策等５个步骤。
（１）问题情景描述进行基础设施系统长效性研究，首先应对其存在的问题，尤其对难以定义却又期望改善的问题情境进行描述。
可以从５个方面判断城市基础设施的长效性：（ｉ）实际发挥的效用是否偏离预期水平；（ｉｉ）是否适度超前，对经济、社会发展起带动和引导作用；（ｉｉｉ）是否过度超前，存在重置、闲置现象；（ｉｖ）能否保障城市系统取得良好的经济效益、社会效益和环境效益；（ｖ）能否动态适应城市社会一经济一环境复杂大系统变化，并适时调整。
（２）相关系统根定义将基础设施系统根定义为，政府通过基础设施建设促进经济社会发展、满足人们生活需要，同时注意效用的持续性、社会的公平性和经济一社会一生态效益的协调性。
具体而言，基础设施系统根定义具有ＣＡＴｗ０Ｅ６要素：（ｉ）系统所有者０（Ｏｗｎｅｒ）：政府。
现阶段作为绝大部分城市基础设施项目的投资方，政府既是项目的所有者，也是监督管理者［１妇；（ｉｉ）系统执行者Ａ（Ａｃｔｏｒｓ）：相关建设单位、供应商、承包商、运营商；（ｉｉｉ）系统输入输出变换Ｔ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）：基础设施全寿命过程；（ｉｖ）世界观Ｗ（Ｗｏｒｌｄｖｉｅｗ）：基础设施长效性已经成为影响２７６中国科学基金城市可持续发展的重要因素；（ｖ）系统的环境约束Ｅ（ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＣｏｎｓｔｒａｉｎｓ）：基础设施内外部环境；（ｖｉ）系统收益者或受害者Ｃ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ）：基础设施使用者和居民。
