摘要：我国市政建设规模日益扩大，传统的安全管理模式已经难以适应市政工程大规模的发展。本文通过对呼和浩特市市政工程建设运维过程中存在的问题，安全管控手段进行梳理总结，对市政工程建设运维大数据及安全管控技术进行了深入系统的研究，使市政工程建设运维安全风险得到了有效的预控、遏制或有效处置，降低了财产损失，避免和减少伤亡事故，有利于民生和社会稳定。
关键词：市政工程； 建设运维； 安全管控； 关键技术；
Abstract:With the increasing scale of municipal construction in China, the traditional safety management mode has been difficult to adapt to the large-scale development of municipal engineering. This paper summarizes the problems existing in the operation and maintenance process of municipal engineering construction in Hohhot and sorts out the safety management and control means, and conducts in-depth and systematic research on big data and safety control technology of the operation and maintenance of municipal engineering construction, so that the safety risk of operation and maintenance of municipal engineering construction has been effectively pre-controlled, contained or effectively disposed, which can reduce property losses, avoid or reduce casualties. Therefore, it is conducive to people's livelihood and social stability.
Keyword:municipal engineering; construction operation and maintenance; safety control; key technology;
1 研究背景
《全国城市市政基础设施规划建设"十三五"规划》中提出十三五期间市政工程的发展目标：到2020年，建成与小康社会相适应的布局合理、设施配套、功能完备、安全高效的现代化城市市政基础设施，基础设施对经济社会发展支撑能力显著增强。"近年来，随着我国经济社会的发展，市政工程进入大规模建设阶段，市政工程与城市居民的切身利益息息相关，集中体现了政府对城市的管理、调控能力。市政工程的建设规模进一步扩大，项目信息资料也日益增加，对于大数据及安全管控的需求也日益突出。
2 行业现状
（1）市政工程具有交叉施工多、施工条件苛刻、影响面广、技术难度大等特点，市政工程在运行过程中还受到其他工程的影响，其建设与运维中存在诸多挑战。一旦发生事故，会对人民群众生命财产安全造成巨大威胁，而且会影响城市的交通、环境、居民的正常生活。
（2）市政工程规模日益扩大，传统的安全管理模式已经难以适应市政工程的管控，建设、运维和安全管理要求之间的矛盾逐渐突出。因此十分有必要对市政工程的建设与运维开展安全管控研究。
3 解决方案
本项目通过对呼和浩特市市政工程建设运维现状、主管部门安全管控实际工作进行了调研，针对市政工程建设运维大数据及安全管控技术进行了深入系统的研究，梳理了市政工程建设运维安全监控关键指标，研究了市政工程建设运维安全动态管控对策，开发了一套市政工程建设运维大数据及安全管控系统平台。
本项目结合呼和浩特市政工程建设运维安全管控实际工作内容，综合已有的相关工程经验，从管线、道路、桥梁和房建四个方面开展基础指标数据研究，建立包含风险因素结构分析、事故树分析、风险概率分析、风险后果分类、风险评价和相应风险处置对策等内容的安全风险评价体系。将风险控制与提高风险效益相结合，将风险分析与合理对策相结合，为市政建设相关部门提供科学、系统实用的依据，实现安全、经济、高效地进行市政工程建设。在此基础上，开发市政工程建设运维大数据及安全管控平台，提出市政工程建设运维大数据及安全管控关键技术，开发"市政工程建设运维大数据及安全管控系统平台"软件。开发的信息平台不限制平台用户数，支持负载均衡，能保证7×24小时平稳运行；能支持数据库系统及应用不停的情况下实现对数据的在线备份与恢复。
本项目主要研究内容如下：
（1）市政工程建设运维安全监控关键指标及可靠度研究
针对市政工程建设运维大数据及安全管控技术关键参数，根据关键参数的应用范围、条件等为市政工程建设运维制定更为合适、准确可靠的评价方案，对安全风险因素进行梳理分析，并对评价结果的可靠度进行研究。可靠度研究方法有有限元蒙特卡罗法、纽曼随机有限元法、随机有限元最大熵法、有限元次二阶矩法、有限元响应面法、摄动随机有限元法等。
（2）市政工程建设运维安全监控关键指标与实际结果关系模型研究
结合岩土工程、地质工程相关理论计算分析市政工程建设管控指标与实际结果，优化并确定各类关键指标，从而建立市政工程建设运维安全监控关键指标与实际结果关系模型，为安全运维管控评价提供依据。
（3）市政工程建设运维安全动态管控
市政工程建设运维安全动态管控主要包含4个部分，即风险辨识、风险分析、风险评价和风险控制等。在前期工程资料的基础上，采用安全检查法、专家调查法，通过调研和分析，认识并分析施工过程各个阶段的潜在风险，对各风险进行动态评价。
（4）开发市政工程建设运维大数据及安全管控系统平台
总体目标是建立适合市政工程特点、建设规模与运维管理模式的系统平台，作为市政工程建设运维安全风险管控的重要工具。建立工程情况、地质类型、属性特点、管养记录、隐患排查等数据库，为市政工程建设和运维安全风险分析提供基础数据。集成前述研究成果，内置相关评价计算模型进行风险分析。根据已有数据建立安全风险预警子系统，结合对策案例库给出处置建议，并将施工区域内可能出现的危险风险源的种类、位置及规模等相关信息在隧道漫游时以图形的方式警示出来，有效避免或减少市政工程施工运维工作中危险的发生，最终实现为市政工程建设运维安全风险管控工作提供信息载体、科技手段和决策支持的目的。
市政工程建设和运维安全管控技术研究路线示意图
市政工程建设和运维安全管控技术研究路线示意图 下载原图
Research route of municipal engineering construction and safety control technology of operation and maintenance
本项目涉及岩土力学、市政工程、计算机等多个学科领域，课题组研究人员拟在充分借鉴前人研究成果基础上，采用理论分析、数值模拟、室内试验、数理统计及现场调研测试结果相结合的研究方法，开展市政工程建设运维大数据及安全管控技术研究。技术研究路线如上图所示。
4 关键技术问题和创新点
（1）架构设计
本系统能够实现市政工程安全管控数据的采集和积累，按一定标准规范完成这些多源异构数据的接入、存储、整合、交换、分发等。系统采用分布式设计，采用B/S架构，实现安全管理数据的发布、互操作、采掘和共享，可以迅速知道工程质量问题点的地理信息、施工情况等信息。有利于规范工程主体责任单位的安全行为。要求系统有效、快速、安全、可靠和无误地完成需求内容。界面简单明了，易于操作，服务器程序利于维护。
（2）大数据技术
由于本系统是分布式管理信息系统，涉及参建单位众多，涉及项目数据和管理统计分析数据较为庞大，因此，引入大数据技术，进行有效的数据存储、分析和融合、交换。
（3）协同技术
本系统内涉及的大多数功能均需要各层级参建单位参与，因此系统内工作的协同技术是需要重点研究的，如何进行有效地工作协同是保证系统效率和稳定性的前提条件。
（4）安全技术
本信息管理系统是政府监管层、建设运维单位管理层和参建单位实施层共同参加协同工作的平台，安全技术是本系统正常运行和数据安全保障的基础，因此对数据层、访问层和交换层的存储、通讯采取高水平的安全技术是重要和必要的工作。
创新点包括：针对市政工程特点梳理了市政工程建设运维安全监控关键指标，引入可靠度理论对市政工程建设安全评价方案的可靠性进行了评价。以呼和浩特市市政工程建设运维为背景，综合数理统计、灰色关联分析、神经网络算法等方法，建立市政工程建设运维安全监控关键指标与实际结果关系模型。开发了内置相关评价计算模型的市政工程建设运维大数据及安全管控系统平台。实现为市政工程建设运维安全风险管控工作提供信息载体、科技手段和决策支持的目的。
5 总结
本项目以呼和浩特市市政工程建设运维工作为研究对象，开展市政工程建设和运维过程中的监测，以及控制措施研究，以有效实现安全风险管控效果为目标，研制开发市政工程建设运维安全管控系统平台。市政工程建设运维大数据及安全管控系统平台的应用能够使市政工程建设运维安全风险得到了有效的预控、遏制或有效处置，极大地降低了工程建设损失，避免和减少伤亡事故，有利于民生和社会稳定，从而也促进了我国城市市政工程建设的大发展，具有重要的经济与社会效益。
参考文献
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