淺析建設(shè)實(shí)體與虛擬融合的城市地下綜合管廊
互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的主要特征
? ? ? ? 工業(yè)革命初期管廊的定義就是下水道。如今我們的社會(huì)已跨入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展、城市規(guī)模擴(kuò)大和人口增長(zhǎng)，城市的功能也越來(lái)越豐富。城市地下綜合管廊的功能也由單一的城市排水，發(fā)展到通信、電力、燃?xì)?、給水、熱力、中水、排水等的集合體?；ヂ?lián)網(wǎng)的出現(xiàn)給地下管廊注入了新的活力。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端技術(shù)的引入不斷豐富了市政功能的內(nèi)涵，也孕育催生著新型的市政需求。云計(jì)算技術(shù)提供了一個(gè)能讓每一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的使用者充分享有全系統(tǒng)計(jì)算資源的方法。大數(shù)據(jù)是海量數(shù)據(jù)的集合體，是多樣化的信息資源。其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大、種類多、表現(xiàn)關(guān)聯(lián)復(fù)雜、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、所蘊(yùn)藏的價(jià)值巨大。各行各業(yè)均表現(xiàn)為數(shù)據(jù)，眾多的信息和咨詢是紛繁復(fù)雜的，應(yīng)用時(shí)需要搜索、處理、分析、歸納、總結(jié)其深層次的規(guī)律，發(fā)掘其中數(shù)據(jù)能夠表現(xiàn)的價(jià)值。物聯(lián)網(wǎng)是物與物相連的網(wǎng)絡(luò)。它的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸、擴(kuò)展到末端的網(wǎng)絡(luò)，其用戶端延伸和擴(kuò)展到全系統(tǒng)物與物之間，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交換與通信。
實(shí)體城市地下綜合管廊建設(shè)
1.城市地下綜合管廊建設(shè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀需要
? ? ? 傳統(tǒng)市政管線多以直埋方式布設(shè)，管線擴(kuò)容、改造導(dǎo)致的道路反復(fù)開挖，妨礙了城市道路交通正常運(yùn)行。應(yīng)用地下綜合管廊建設(shè)可將原來(lái)的開放式施工轉(zhuǎn)移到廊內(nèi)進(jìn)行，從根本上解決市政管線布設(shè)、擴(kuò)容、維修等對(duì)道路的反復(fù)開挖，避免了交通阻塞，是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀需要。
2.開發(fā)利用地下空間資源
? ? ? ?地下空間是城市立體發(fā)展的重要資源我國(guó)大部分一、二線城市原有市政體系的各子系統(tǒng)之間，在不到一代人的時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出了嚴(yán)重的對(duì)立與；中突。國(guó)外成功的城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)表明，開發(fā)利用城市地下空間資源，是城市發(fā)展過程的必然趨勢(shì)。
3.城市功能與防災(zāi)
? ? ? ? 城市各種市政管線是維系城市功能的基礎(chǔ)，不僅在平時(shí)發(fā)揮著十分重要的作用，而且也是城市防災(zāi)能力的基本保障。從目前城市面臨的現(xiàn)狀看，無(wú)論是沿海的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)降水，還是遍及內(nèi)陸的澇漬、地震等災(zāi)害，均對(duì)各個(gè)市政系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成了很大沖擊，甚至直接影響到了城市功能的正常發(fā)揮和生命財(cái)產(chǎn)的安全。
4.消除城市“拉鏈”、改善城市環(huán)境
? ? ? 環(huán)境是現(xiàn)代城市形象的重要表現(xiàn)。隨著城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)城市環(huán)境的期待已經(jīng)從追求高樓大廈轉(zhuǎn)為宜居快捷。城市地下綜合管廊是對(duì)城市通信、電力、燃?xì)?、給水、熱力、中水、排水等市政公用管線進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理，集中鋪設(shè)到一個(gè)地下管廊內(nèi)的直視系統(tǒng)。相比通常地面開放的管線直埋或架設(shè)于空中的敷設(shè)方式，管廊更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)管線系統(tǒng)的檢修與維護(hù)。
5.以受控的運(yùn)維成本確保城市功能的安全運(yùn)行
? ? ? 地下綜合管廊是現(xiàn)代化城市的生命線。相比傳統(tǒng)的市政管線分別直埋或管線架設(shè)，城市地下綜合管廊對(duì)于市政管線提供了可靠的保護(hù)。由于地下綜合管廊建設(shè)管線不直接接觸土壤和地下水，避免了化學(xué)物質(zhì)對(duì)管線的侵蝕，增強(qiáng)了其耐久性。市政管線在地下綜合管廊內(nèi)的開放式布設(shè)，消除或減少了因地質(zhì)沉降造成的管線應(yīng)力破壞。綜合管廊內(nèi)設(shè)有巡視、檢修空間，便于維護(hù)管理人員定期進(jìn)入管廊進(jìn)行巡視、檢查、維修管理，確保各類管線的安全運(yùn)行，既可以減少路面開挖和工程管線的維修費(fèi)用，又為各種管線的敷設(shè)、增減、維修工作提供了開放的空間。
虛擬城市地下綜合管廊的構(gòu)成
? ? ? 實(shí)體城市地下綜合管廊具有城市大市政功能的基本特征，是城市建筑物在地下空間的表現(xiàn)形態(tài)，是數(shù)據(jù)信息的實(shí)際載體。正確、有效地表達(dá)實(shí)體地下管廊承載的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)地下管廊乃至智慧城市全系統(tǒng)完整壽命周期數(shù)據(jù)信息的有效管理。
? ? ? ?虛擬管廊數(shù)據(jù)體系的構(gòu)成實(shí)體管廊數(shù)據(jù)體系由艙段實(shí)體為代表的靜態(tài)數(shù)據(jù)；風(fēng)、水、電等為代表機(jī)電、控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；業(yè)務(wù)流程、人為干預(yù)等為代表的管理數(shù)據(jù)：各個(gè)大市政管道承載的城市功能數(shù)據(jù)四部分構(gòu)成。靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和市政數(shù)據(jù)構(gòu)成了完整的虛擬城市地下綜合管廊數(shù)據(jù)體系，如圖1所示。
? ? ? ?虛擬城市地下管廊的運(yùn)行虛擬管廊是一個(gè)運(yùn)行在管廊數(shù)據(jù)體系上的數(shù)據(jù)集合，是大市政各專業(yè)子系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)載體，是智慧城市數(shù)據(jù)體系的一部分。對(duì)于現(xiàn)代城市而言，城市地下綜合管廊不可能作為“信息孤島”運(yùn)行在城市數(shù)據(jù)體系之外，互聯(lián)網(wǎng)提供了管廊與城市的數(shù)據(jù)鏈接。因此，從城市地下綜合管廊基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、執(zhí)行——城市地下綜合管廊平臺(tái)運(yùn)行系統(tǒng)——智慧城市數(shù)字系統(tǒng)完整地構(gòu)成了虛擬管廊數(shù)據(jù)體系從末端到智慧城市的縱向數(shù)據(jù)表達(dá)。
? ? ? ?實(shí)體管廊與虛擬管廊管廊數(shù)據(jù)系統(tǒng)表達(dá)了城市地下綜合管廊完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。建設(shè)廣義的數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)是城市管廊管理平臺(tái)建設(shè)的目標(biāo)。這個(gè)體系包括靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和市政數(shù)據(jù)。管廊管理平臺(tái)在保證各個(gè)組成專業(yè)基本功能穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，經(jīng)過對(duì)全系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的分析、挖掘?qū)⑷到y(tǒng)鏈接成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。虛擬管廊就是實(shí)體管廊在互聯(lián)網(wǎng)中的影像，兩者的比較詳見表1。
? ? ? ?綜上所述，城市地下綜合管廊進(jìn)入了“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端改變了傳統(tǒng)管廊的形態(tài)。虛擬管廊是實(shí)體管廊在互聯(lián)網(wǎng)中的鏡像，但又不是實(shí)體管廊在互聯(lián)網(wǎng)中的簡(jiǎn)單復(fù)制?；ヂ?lián)網(wǎng)賦予了實(shí)體管廊更強(qiáng)大的市政功能，使得實(shí)體管廊走進(jìn)了廣域的城市數(shù)字空間。
