電力建設全過程的智能規劃驗收檢核平臺設計與實現

王曉鋒 張猷 胡佳宸 俞晴

摘要：為了解決在電力建設過程中竣工規劃資源審批與驗收過程中出現的各種合規問題，闡述了電力建設規劃驗收背景，分析了智能的規劃驗收檢核平臺的必要性，基于規劃審批的數據、流程和法規，運用計算機智能化手段設計了智能檢核方案，結合空間分析與校驗算法，實現了具有流程合規校驗、數據合規校驗、數據時效檢查、智能分析對比等功能的平臺，為規劃驗收應用提供智能輔助，解決電力部門規劃驗收工作的痛點問題，提升電網規劃驗收的管理水平。

關鍵詞：電力建設;規劃驗收;智能檢核;依法合規;流程管控

中圖分類號：TP311.1 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）05-0128-05

1 背景

隨著國務院要求全力推進“一網通辦”的政務服務，在提供政務服務的過程中引入互聯網思維、強化信息化手段，在整合辦事部門、優化政府辦事流程的基礎上構建統一整合的一體化在線政務服務平臺，推動政府公共信息的互聯互通互享互助，促進線上線下政務服務融通[1-2]，工程建設項目規劃資源審批制度也同樣發生了重大改革，從準入立項、用地管理、規劃許可、開工手續、竣工驗收和服務效能等方面，提出了多項改革措施。

電力建設工程雖有其自身特點，但同樣屬于政府管控的建設項目，必須符合政府提出的改革政策、法規要求，其中竣工規劃資源驗收就是電力建設中十分重要的一環。

文獻[3]分析了規劃驗收環節中容易出現的問題及原因，并給出了在非網絡化，非平臺化的當前規劃驗收條件下的一些建議。文獻[4]以實例的方式介紹了一種常規的規劃驗收方法及結果分析，重點提出對各類圖紙的約束與對比。結合對以上文獻的理解以及對當前電力建設規劃驗收的實況分析，總結出在建設過程中的常見問題。如常常出現實際建設與規劃審批核準的圖紙不符，如超用地范圍、超規劃控制線、超規劃審批的建筑面積、高度等問題。這些問題往往等到驗收時才暴露，就會導致無法驗收甚至拆除等情況。

文獻[5-6]介紹了針對規劃驗收測量方法進行一體化，自動化升級所提供的軟件化經驗。

以上背景為通過一體化平臺解決規劃驗收中出現的種種問題，順利完成竣工規劃驗收的思路提供了有力的支持。結合國家以及上海市地方法規條例文件，梳理電網規劃驗收業務流、數據流，運用大數據技術、云計算技術等技術，建立智能自動檢核平臺，形成信息共享、檢核和反饋機制，對于電力建設提升整體規劃管理的水平和規劃審批的質量，具有重要的意義。

2 規劃驗收分析

2.1 竣工規劃驗收概念解析

竣工規劃資源驗收，是指建設單位（個人）按照建設工程規劃許可、國有土地有償使用合同（或國有土地劃撥決定書）等管理要求完成各項建設內容，向規劃資源部門申請合并辦理的竣工規劃驗收、土地核驗、檔案驗收。規劃資源部門在驗收時進行地名核查、地質資料匯交核查。

2.2 竣工規劃驗收流程分析

工程建設項目審批流程分為立項空間準入條件、用途管制規劃許可（工程建設許可）、施工許可和竣工驗收四個階段（見圖2）。規劃資源部門牽頭立項空間準入條件、用途管制規劃許可（工程建設許可）階段，參與施工許可、竣工驗收階段，并負責不動產登記等工作。

規劃資源全流程審批事項，主要包括立項空間準入條件階段核發建設項目規劃土地意見書，用途管制許可（工程建設許可）階段審核建設工程設計方案、核發建設用地規劃許可證、建設工程規劃許可證，施工許可階段辦理開工放樣復驗或備案，竣工驗收階段開展竣工規劃資源驗收等。

在立項空間準入條件階段，完成工程建設項目立項審批、核準或備案，取得發改部門項目代碼，并將項目代碼作為項目建設周期唯一身份標識。

建設單位在申報開工放樣復驗、竣工規劃資源驗收時，實現已錄入數據庫的測繪成果檢測數據與規劃許可數據的系統比對;逐步實現工程規劃許可附圖、竣工圖、竣工測繪報告圖形數據比對。

竣工規劃資源驗收通過后，核發批準文件、竣工規劃資源驗收合格證及附表、附圖。

在批準文件中，對規劃驗收、土地核驗、檔案驗收三個驗收事項審核結果和地名查驗、地質資料匯交核查兩個事項檢查情況進行說明。原竣工規劃驗收、土地核驗、檔案驗收，已完成其中一項或兩項驗收的，規劃資源部門只需審核未完成的分項驗收;之前已完成驗收的情況，在批準文件中說明。

建設單位應按要求提交建設項目竣工圖的規劃部分;經審核竣工圖符合項目實際建設情況、與竣工測繪報告實測成果一致且符合規劃驗收要求的，在竣工圖上加蓋規劃資源部門的規劃核實章，作為竣工規劃資源驗收合格證的附圖。

2.3 竣工規劃驗收數據分析

在竣工規劃驗收的過程中，會涉及以下數據：

通過整理整個竣工規劃驗收過程中的所需數據，平臺得以在需求分析階段針對數據設計相關功能、文件處理技術以及處理方式。

3 平臺需求分析

3.1 現狀分析

3.1.1 現狀與目標

當前，為實現優化營商環境，簡化審批手續，運用告知承諾制方式，“一網通辦”已經上線試運行，企業或個人進行申報規劃資源驗收，主要存在如下問題：

1）準備申報的審批手續不全，在建設過程中經常會出現遺漏，手續不合規的問題。

2）不能全面掌握審批的標準，建設過程以及驗收過程需要嚴格地控制各項數據，以符合審批標準。

3）不能及時核查和發現已經完成的項目是否存在實際建設與審批標準不一致的內容。

系統完成后，期望能夠實現：

1）在審批流程上統一標準，可以清晰地看到整個審批流程進度。

2）建設過程中可嚴格控制項目符合審批標準。

3）實現審批過程的數字化、建設經濟指標數字化、驗收過程數字化。

4）各個業務流程資料的縱向集成，實現工程結算管理的智能化、自動化、規范化。

3.1.2 痛點分析

對于電力部門建設工程規劃驗收工作，目前存在的痛點有：

1）先施工，后申報，現場和規劃審批不符;

2）工程建設過程中，建設物位置、尺寸與審批不符;

3）地域和選址不同，涉及橫向管理部門不同，造成申報漏項;

4）相關經辦人員不熟悉相關法規和條例，造成遺漏或錯誤決策;

5）缺乏相同或類似工程作為參考進行推演;

6）沒有合適工具進行數據模擬校驗。

3.2 業務功能分析

通過如圖3所示的平臺用例圖整理，對平臺業務功能進行分析。

系統會根據用戶提供的信息，如工程性質（建筑、線性、管線）、立項方式（核準、備案、審批）、建設方式（新建、擴建、改建）和歸屬區域（某區）等特征，智能生成定制化的工程竣工規劃資源驗收所需的辦事流程，根據關鍵路徑指導用戶一步一步達成最終結果。

在指導的過程中，系統提供規劃資源驗收內容比對和規劃資源驗收模擬計算，系統進行智能對比計算，進行模擬驗收，輸出報告，對于不符合項給出解決辦法或思路。對于項目中存在的問題，系統給出解決方案，包括具體的解決辦法、相關法規、需要咨詢的專家等內容，幫助用戶解決遇到的問題。

電力建設項目審批流程經過了長時間的改革，過程中涉及的文件、法規、各種圖紙等，系統通過總結規劃審批行業的改革歷程，將其中有助于企業建設項目推進和實施的信息以及資料進行整合形成關鍵詞條和歷史案例，為系統之后的項目流程提供支撐。也可作為企業建設工程查閱的資料庫，幫助企業順利通過竣工規劃資源驗收。

如圖4所示，平臺以電力建設規劃資源驗收內容比對、電力建設規劃資源驗收參考建議、電力建設規劃資源驗收模擬計算三個功能輔助電力建設規劃資源驗收步驟指導，最后幫助使用者完成竣工規劃驗收申請，形成歷史案例，并以此為依據為之后的項目提供參考。

4 平臺總體設計

4.1 設計思路

根據規劃驗收的特點，平臺設計考慮行政手續校核與數據校核兩條路。

4.1.1 行政手續校核

根據國家以及市里的政策，將完整的綜合規劃驗收行政流程錄入到平臺中，根據實際工程進度為用戶提供全方位的流程指引，指導用戶每一步的具體流程，其中包括詳細提交材料、辦理時間、辦理地點、需要注意的問題等內容。

4.1.2 數據校核

項目進行過程中需要涉及大量的工程數據以及圖紙，平臺計劃將工程全過程中所有涉及的數據以及文件錄入其中，為用戶提供一些數據相關的功能操作，包括增刪改查數據、圖紙比對、圖紙審查等操作。

AI智能規劃檢核平臺總體思路為，通過全過程輔助用戶進行工程中的規劃審核步驟，最終幫助用戶通過竣工規劃驗收。

4.2 邏輯結構設計

邏輯上系統數據經過基礎數據層處理后，形成規范的關系和非關系數據庫，數據庫經數據引擎被系統業務邏輯模塊處理，處理結果供各應用模塊調用，最后以桌面軟件或App形式供各類用戶使用。

系統建設考慮現在和未來發展需求?，F階段解決部門關心和痛點問題。同時做好接口等預留，為未來逐步引入其他部門、其他單位數據進行全過程評估管理做準備。

AI智能規劃檢核平臺邏輯分為四個層，分別是基礎數據層，業務邏輯層，應用接入層，展示層。

4.2.1 基礎數據邏輯層

基礎數據層是AI智能規劃檢核平臺的一個核心的部分，一個項目正式開工程需要收集設計數據規劃數據，地基數據，案例數據。項目的建設構成中需要收集過程跟蹤測量數據、用地核減、控制測量、驗收測量等數據。系統會把這些相關的數據都會存儲在關系與非關系的數據庫里，數據庫里存儲以前的案例信息、流程信息、圖紙和地理信息等數據。

4.2.2 業務邏輯結構層

業務邏輯層是在數據的基礎上完成任務的關鍵，以底層數據為基礎，在此基礎上實現圖像識別，空間分析，規劃分析，流程控制，模擬預測，案例分析等邏輯功能。

圖像識別主要對規劃的CAD圖進行識別與對比?？臻g分析與規劃分析是利用Gis信息，分析實際建設與審批是否一致等。流程控制邏輯是對項目的流程進行規范化，利用該模塊可以規范化地管理項目的流程。模擬預測與案例分析是根據歷史案例數據的分析，對新項目的預測，從而提出可行的參考方案。

4.2.3 業務邏輯層

業務邏輯層包含新項目完成的全過程邏輯。項目開始之前資料收集，包括設計資料收集，規劃資料收集，地籍資料收集，過程測量數據收集等。步驟跟蹤是對項目的驗收步驟的建立，對項目審批建設過程中的步驟的提醒，對項目步驟變化的監督等功能。智能分析是在業務邏輯的基礎上進行實測與規劃、實測與地基信息、實測與設計的分析和規劃面積的預測。驗收參考是以基礎數據為依托，實現步驟模板，內容模板，成功案例，政策法規等參考。

4.2.4 展示層

展示層方面可以選擇部署于電腦客戶端，手機應用，小程序與公眾號形式等。但相對復雜的功能例如圖像識別與空間分析等只能在電腦客戶端實現。

4.3 拓撲結構設計

系統采用客戶/服務器模式，分內網、外網兩個部分。內網主要是平臺子系統服務器、數據庫和客戶端。服務器和數據庫完成數據存儲和邏輯計算，客戶端完成各系統使用;外網主要通過互聯網方式提供給用戶使用接口，包括Web用戶和App用戶。

4.4 功能設計

4.4.1 管理功能

用戶的管理，用戶的權限管理，日志管理以及數據管理等功能。

4.4.2 步驟跟蹤功能

對新建立的項目步驟的編輯，利用收集的資料結合相關的參考模塊建立一個定制步驟，并實現步驟編輯，步驟的提醒，步驟監督的功能。

4.4.3 資料收集

收集項目相關的資料上傳到平臺，資料從項目的前期階段開始。在項目的審批與建設的過程中，上傳相關的地籍數據以及過程測量數據等。

4.4.4 智能分析

完成設計與審批的對比，實測與規劃的對比、實測與設計的對比。

4.4.5 驗收參考

項目建設中相關的法律法規，步驟模板，內容模板與成功的案例供業務人員參考。

5 算法設計

5.1 多源數據

平臺中涉及大量的各類型各階段數據，其中包括數字、文本、圖形和圖紙等。將這些信息通過數據采集、數據存儲和數據分析等技術進行多源數據收集與整合，為系統進行其他功能提供基礎和關鍵。

數據采集主要包括管理系統數據、網絡數據、現場采集數據、GIS數據等;數據涉及結構各異，有結構化數據（關系數據庫）、半結構化數據（網絡數據）、非結構化數據（圖紙、圖像等）;數據又處在不斷變化和增量中，如建設現場場地信息（建設數據在變化過程中）。主要通過軟件數據、網絡數據和開放數據庫形式進行采集。

數據存儲采用安全可靠性能優異且可供系統使用的方式，以便應對大量的結構化數據和非結構化數據。通過使用MySQL管理常規數據，提供日常數據服務支持;使用HBase提供海量數據讀寫，用于系統負載變大時的高并發場景;使用ElasticSearch提供分布式的系統級全文檢索，同時基于P2P架構提供一定的存儲功能。

經過數據預處理，半結構化數據和結構化數據形成了規范的結構數據和一部分非機構數據。在系統中建立相應的數據庫，將數據按照規則填入，并采取全連接的映射機制使結構化部分與非結構化部分相互映射。

在非機構化數據中，預處理好的地理信息與圖像數據通過預處理中得到的額外元素進行一對多直連映射進而產生耦合，將圖像數據綁定至地理信息中的特定坐標或圍欄中。接下來便可以只考慮地理信息與預處理后結構化數據的整合。將結構化數據和半結構化數據作為融入參數與多個單圖層一起使用類空間圖層疊加方式形成最后的融合多源異構數據的疊加式空間模型。之后主要通過將數據分類、聚類和關聯等，由普通機器組成的大規模集群上實現高性能的以機器學習算法為核心的數據分析，為系統平臺的空間數據分析、面積預測、測量數據分析和圖紙分析等實際業務提供服務和指導，實現數據的最終變現。

5.2 基于GIS的空間數據分析技術

平臺中有大量的圖紙需要分析，這些圖紙在系統的數據處理模塊中，經過平臺制定好的數據規范化規則處理之后，被導入到平臺專門用于分析空間數據的模塊中。系統將導入后的圖紙轉化為地理信息結構化數據，然后模塊通過GIS中的相關技術識別結構化數據中的特定字段，比如坐標、距離、性質、分類等，提取出相關信息，比如規劃控制線、退界間距、用地范圍等。系統將提取出的數據根據類型分類聚合，根據數值差異進行細分，根據相互關系進行對比，最終整合成規范化數據。然后系統將這些數據顯式地展現在平臺中的圖紙界面上，并且附上此數據的綜合分析結果，同時將其與數據庫中的標準數據相對比，明確標注出不符規范的數據，使得用戶能夠快速定位差異與關鍵信息，以便進行后續的流程。

其中平臺中采集到的大量地理數據需要結合空間位置進行查詢，因此可以建立專門的索引系統，R樹是一種常見的空間索引數據結構，其符合平臺具體的服務需求。R樹索引在結構上呈現出差異，在現有插入算法應用過程中要提出有效的改進措施，采用強制性的插入技術，按照性能要求進行合理化應用[7]。由于結點的插入程序可能對R樹特性產生負面影響，所以必須及時做改善工作。插入次序對R樹性能也可能會產生一定影響，所以考慮到插入的節點變化時，要適當對R樹做出調整。結點發生改變，就無法充分利用現有空間，要保留與其相鄰的一部分MBR，將其余部分進行插入。

5.3 建設面積預測

統計數據是否滿足規劃要求，系統利用地理模擬系統強大的虛擬模擬實驗環境，為復雜地理現象的模擬、預測和優化提供有效手段。

系統根據輸入的施工圖紙對應數值，采用數學建模、GIS空間分析、計算機仿真等技術建立相應的建筑平面模型，用不同字段區分不同屬性區域，得到相應建筑矢量圖;并通過相應的用地面積計算公式[8]：

[S=12i=1nYi（Xi-1-Xi+1）]

式中：

S—房屋面積、房屋用地面積;

[Xi]—界址點、房角點或邊界點的縱坐標;[Yi]—界址點、房角點或邊界點的橫坐標;

n—界址點、房角點或邊界點的個數;

i—界址點、房角點或邊界點的序號，按順時針或逆時針順編，序號從1開始連續順編。

當（i+1）>n時，令（i+1）=1，當（i-1）<1時，令（i-1）= n。

以上述公式為基礎公式，結合當地政策要求對公有面積、建筑面積和套內面積分別進行計算，預測施工圖中面積是否符合驗收標準。

6 實現與應用

6.1 規劃驗收計算機輔助流程

系統最開始是登錄界面，通過登錄信息，確定用戶身份和權限，用戶分為三種，分別為超級管理員、普通管理員和普通用戶。系統通過構建權限哈希表來細分不同權限所擁有的功能，進而保證平臺使用的有序性和規范性。

工程模塊中包含引導、跟蹤、預測等功能。引導是指導用戶執行項目流程，跟蹤是實時追蹤用戶執行項目的進度，預測是在用戶使用過程中發現的目前以前或未來可能遇到的問題并提出可能的解決方案。這三類功能皆通過系統自定義的流程節點數據結構，進行記錄表達。

參考界面中有能夠輔助用戶執行項目中參考的數據，包括案例、流程、法規、專家、問答數據。

模擬分析則是在執行過程中，可能需要對圖紙和表格等數據進行模擬對比分析和面積預測等操作，如圖10所示，或者可以直接進行這些步驟。

項目中的流程主要涉及電力線性工程、電力管線工程、電力建筑工程、電力混合工程，當用戶建立對應種類的工程后，項目會預測出工程中可能存在的各種問題，并給出可能的解決方案，根據項目中給出的引導流程（大致階段為立項用地規劃許可-工程建設許可-施工許可-竣工驗收），用戶逐步執行，項目會實時追蹤用戶的執行進度，并在每一階段完成后審核用戶的執行情況，并給出反饋結果和解決方案。

7 總結與展望

AI智能規劃檢核平臺基于規劃審批數據和流程，運用計算機智能化手段，對審批方案進行校核，對總平面圖、規劃控制線圖、規劃驗收各階段實測圖進行綜合分析對比。通過設計圖紙數據、實測數據快速導入，進行GIS分析，實現用地范圍、建筑物標高、建筑軸線、規劃控制線、配套設施輪廓線、退界間距、綠地面積等信息進行自動對比，快速定位差異，完善企業對規劃驗收數據控制、流程控制、資料控制，提高規劃驗收管理水平、減少人為因素干擾，提升規劃驗收一次性通過率。

系統實現了規劃檢核的全過程數字化，根據項目需求和特征智能生成辦事流程，辦事人員可通過關鍵路徑逐步辦理事項或根據選擇的階段中途切入辦理，通過系統的輔助，降低了工作人員工作門檻，減少人員的培訓時間和精力，幫助人員提升了辦公素質。

為系統發揮更好作用，后繼需要做好以下工作：

1）完善設計與規劃對比、實測與用地、規劃控制線對比、竣工圖與總平圖對比和相關的圖紙分析功能，著手于數據的正確、精準、完備，拓展平臺服務范圍;

2）系統向手機等移動端的移植，通過將平臺功能部分移動化，提高使用便捷性，同時也提高了平臺的生命周期;

3）隨著移動端的推進，逐步將服務云端化、數據云端化，通過云端化，提高數字化系統的可拓展潛力，同時方便系統進行定期維護，以保證系統平臺的安全和穩定性;

4）優化人工智能和大數據分析功能，分析所得的信息數據，幫助系統完善案例數據庫，聯合法規庫與專家庫，將融合數據最大限度地利用起來，為工程建設全過程提供最新、最全、最可靠的依據;

5）將系統中的項目數據進行整理總結，評估使用效益，并將數據填充至案例庫，為系統智能指導打下堅實基礎。

參考文獻：

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[7] 蘇丹，陸競.分析R樹空間索引技術的GIS數據索引方法[J].電子制作，2017（2）：26-27.

[8] 趙寶鋒，董春來.房產地籍中房屋面積測算方法及精度分析[J].北京測繪，2006（3）：41-43.

【通聯編輯：謝媛媛】

收稿日期：2021-11-08

作者簡介：王曉鋒（1982—），男，上海人，工程師，學士，主要研究方向為電力工程管理;張猷（1982—），男，上海人，工程師，學士，主要研究方向為電力工程管理;胡佳宸（1993—），女，上海人，工程師，碩士，主要研究方向為工程管理及會計核算;俞晴（1992—），女，上海人，工程師，碩士，研究方向為技術創新策略研究與工程核算管理分析。