崔毓伟

(中远海运科技股份有限公司， 上海 200135)

0 引 言

随着我国城镇化水平的不断提高，道路公用设施的数量快速增加，传统的道路设施养护模式(道路、环卫、绿化和市容等各条线的养护分开进行)存在的问题逐渐显现。在传统的养护模式中，管理者既是养护生产者，又是养护监督者，存在责任交叉的问题，难以保证科学合理地制订养护计划并严格执行，且各条线的养护工作是独立开展的，易造成养护“盲区”与“重复投入”并存[1]。当前，上海市的道路设施养护正深入推进决策智慧化、管理精细化、运行快速化和设施品质化，不断提升道路设施养护水平，提高道路交通服务品质[2]。该举措的重点任务包括坚持系统性效益最佳、推行专项集中养护和日常集约化养护等，目前道路市政设施养护行业正进入综合养护新阶段。在此背景下，综合管理、一体化养护模式应运而生。

目前关于综合养护模式的研究已比较深入，上海市已有区域开始实施城市综合养护管理。综合养护是对道路沿线的各类设施的日常养护存在的空间位置重合、界面交叉等情况进行统筹考虑的市政养护方式，能避免传统的市政基础设施管理按道路、环卫和绿化等专业作区分，以及同一区域的设施养护由不同行业的养护班组分别实施造成的多头管理和职责不清等诸多弊端[3]。通过对区域范围内的设施进行统筹，利用数字化、智能化手段实现对城市道路设施的综合养护。本文在对已有的城市道路设施养护模式进行分析的基础上，探索在综合养护业务实践过程中沉淀下来的数据应用。通过对综合养护工单数据进行挖掘，掌握区域道路设施的分布规律和运行特征，并优化综合养护工单派发流程。

1 综合养护工单数据分析目标

工单流转是城市道路设施养护信息化中最主要的业务流程，以工单数据的方式将传统市政养护中的问题发现、任务分配和班组处置等过程沉淀下来，有助于深入了解养护范围内的设施情况和养护效果，从而利用数据挖掘技术为传统养护业务赋能。工单发现方式主要有巡检员巡查发现、公众投诉发现和智能设备自动发现等3种，其中前2种方式是目前道路设施综合养护采用的主要方式。虽然智能发现设备的使用范围正在不断扩大，但其发现的问题类别相对单一，比如道路巡检车以发现路面裂缝病害为主，对于设施类、市容类问题而言，仍需由巡检员和社会公众发现并形成工单。

养护工单数据分析主要有2个视角：一是业务视角，即挖掘养护对象本身的特征和变化规律，实现更有针对性、更精细化的服务；二是管理视角，即通过养护主体自身的运营优化，实现对综合养护管理的科学考核和规模效益。

1) 工单画像，实现道路设施特征发现。

从发现时间分布、来源和待整改的问题等多个角度对工单数据进行整合，得到不同区域、不同时间、不同来源和不同设施的特征信息，实现基础设施画像，加深对区域内养护业务的理解，比如什么地方损坏率最高、什么设施的损坏率最高和哪些问题具有季节性特点等。

2) 优化业务，实现管养业务降本增效。

从运营主体管理的视角来看，工单上记录了从发现、派单、处置到反馈的完整业务闭环的数据。通过对工单数据进行分析，可优化业务流程，更加合理地制订综合养护方案、养护优先级方案和养护队伍组织方案等。同时，结合发现的道路设施特征，合理调配养护物资，高效管理库存，降低运营成本。

本文以2020年上海市某区域全年的道路设施综合养护工单数据为例，分析该区域的道路设施整体特征，并从综合养护管理的角度出发，优化派单流程，提升综合养护运营的规模效益。

2 道路设施综合养护工单特征分析

2.1 工单发现时间分布特征

分析养护工单在时间上的分布规律是配置养护工作人员和材料的基础。城市道路设施养护作业均为户外作业，随着气候和交通活动发生周期性变化，工单数量会发生波动。2020年上海市某区域共形成设施类、道路病害类、园林绿化类和环卫类等各类工单24 426条，月度工单数量分布见图1。

图1 2020年上海市某区域月度工单数量分布

从图1中可看出：春季和夏季的工单数量要高于秋季和冬季;工单数量峰值出现在5月份，达到了3 491条。全年2月份的工单数量最少，这主要是由于在春节期间，无论是主动发现还是投诉数量，都有所减少。分析工单数量随时间的变化规律，不仅能了解工单总量的变化情况，而且有助于区分整改类别、工单来源等，由此寻找周期性最明显的养护任务，区分淡季与旺季，合理安排人员和材料资源投入。

2.2 已整改问题分类特征

分析已整改问题的出现规律是工单分析的核心。对于城市道路设施综合养护工单来说，由于涉及多个养护专业，因此采用多层分类的方法进行分析，大类包括建设交通类、道路病害类、交通设施类、市政设施类、园林绿化类、环卫市容类、安全隐患类、突发事件类、公用事业类和街面秩序类等，见图2。

图2 历史工单已整改问题分类

已整改问题各大类所占工单比例见图3。从图3中可看出，该区域的综合养护主要以道路病害、交通设施、市政设施和建设交通等类别为主。

图3 已整改问题各大类所占工单比例

在实践中，可根据分析的需要，从发现时间、发现区域、工单来源和平均处置时间等角度对已整改问题进行聚合，形成道路或街镇的设施情况画像，有针对性地制订养护策略和考核评价体系。

2.3 工单来源分布特征

工单来源主要包括养护单位巡检员发现、各街镇监督员发现和市民投诉。从养护单位的角度看，区分工单来源有助于掌握不同发现方式工单的问题特征，尤其是挖掘公众投诉类工单中的主要诉求，可有针对性地提高区域基础设施服务的满意度。数据包含专业巡检员和监督员发现工单13 440条和通过各类投诉热线汇集的工单10 892条，可见投诉工单数量与专业巡检员工单数量基本上持平。下面通过统计不同来源工单的描述文本中的关键词出现频率，分析巡检员和社会公众对道路设施管养业务的关注重点。

2.4 工单描述文本特征提取

为进一步掌握已整改工单和区域设施的特征，仅靠工单分类是不够的，还需进一步分析工单的文本描述。通过对工单文本数据词频进行统计并提取关键词，能找到历史整改问题的共性特征。表1为工单描述文本数据样例。

表1 工单描述文本数据样例

表1中的前3条文本为公众投诉文本，后3条文本为巡检员和监督员巡查发现文本。从表1中可看出，专业巡检员工单中的描述较为精炼，公众投诉工单通过APP或热线电话反馈，需依靠很多文件记录事件的详情。本文采用jieba分词器，将从上海市公共数据开放平台上获取的城市道路信息添加到语料库中，避免分词将道路名称拆开；同时，采用正则化方法去除一些被格式化的文字，如“市民来电反映”和“APP上报”等短句。根据关键词出现频率提取到的专业巡检员工单文本特征和公众投诉工单文本特征分别见图4和图5。

从词频统计结果来看，专业巡检员工单文本和公众投诉工单文本中排在前十的关键词有1/2是重叠的，包括“道路”“破损”“人行道”“安全隐患”和“井盖”，表明这些方面的问题，无论是专业巡检员还是社会公众，都会关注。但是，专业巡检员工单更具专业性，其关注的“立杆”“分隔(设施)”“盲道”“市政”和“侧石”等关键词不是公众投诉工单文本中较为常见的关键词，反之公众更加关心“施工”“影响”“噪声”“扰民”和“保密”等方面的问题。“保密”是因为大部分通过市民热线获取的投诉都要求对电话等个人信息进行保密。公众投诉工单与专业巡检员工单之间形成了一定的互补，公众投诉更能反映市民的真实诉求，挖掘公众投诉工单文本数据揭示的主要问题有助于提高市政综合设施养护服务的满意度。

3 基于K近邻方法的综合养护派单优化

对于传统养护的派单方式而言，作业班组看到的工单顺序是按上报时间排列的，系统对即将超时和已超时的工单进行突出显示。这种派单方式只考虑时间因素，班组为提高效率，除了考虑工单的剩余处置时间以外，还会人工判断工单的位置分布，综合判断作业顺序。这在只从事单一专业的传统养护模式下尚可操作。在综合养护模式下，班组要负责的养护专业变多，工单数量大幅增加，传统的派单方式显然不利于提高作业效率。在综合养护模式下，班组具备多专业作业能力，高效合理的派单方式能统筹考虑空间位置上有重合的道路、绿化和环卫等多个专业的养护任务，避免在相近位置上重复开展作业，降低养护成本。

基于K近邻方法的综合养护派单同时考虑发现时间排序和工单相对位置。仍以前文使用的数据为例，该区域道路设施问题的处置时限标准从2 h到14 d不等，比如井盖缺失问题要在2 h内上报处置，市容绿化问题要在1 d内处理，路缘石损坏可在7 d内处置，交通标线淡化问题可在14 d内处置等。系统每次派单时先将当前工单分为2部分：一部分是紧急工单，即必须在当日内完成的工单，按剩余处置时间排序；另一部分是非紧急工单，即不必在当日内完成的工单。将工单分为2部分之后，非紧急工单按距离相近的原则分配给与其相距最近的若干条紧急工单，一起推荐给班组。班组在完成当日工单的同时，可自行选择是否接受推荐的工单。综合养护派单流程见图6。

图6 综合养护派单流程

若当日必须完成的紧急工单数量超过班组数量，也用K近邻方法推荐给距离最近的班组。没有被处理的工单回到工单池，等待下一次分配。综合养护考核机制鼓励班组主动承接更多工单。非紧急工单的推荐过程本质上是工单的K近邻分类问题。一般在采用K近邻方法估计时，先确定距离待分类对象最近的K个邻居的集合，再采取多数票规则选择一个类别作为预测结果，或随机选一个最常见类别作为预测结果[3]。对于非紧急工单的推荐，不必在意K的取值对分类效果的影响，每条待分类的紧急工单可同时分配K个最近的或距离在某一范围内的非紧急工单。在派发该紧急工单的同时，将分类得到的K个非紧急工单一并推荐。图7为综合养护工单分组推荐示意图，显示了2020年5月22日下午的2条需在当日内完成的工单，系统在推送这2条工单时，将距离最近的3条工单或相邻距离小于2 km的工单一并推荐。

图7 综合养护工单分组推荐示意图

从图7中可看出，采用K近邻方法对工单进行分组之后，班组在完成盲道破损工单之后，可就近解决相距不到1 km的盲道修复、人行道板修复和立杆残桩修复等问题。与只按工单发现时间排序的模式相比，该方法能使班组更加合理地安排作业计划，加快工单处理速度，节约运营成本。

4 结 语

深入分析城市道路设施综合养护工单数据是使城市道路设施综合养护具有最佳效益的重要途径。从养护业务的视角看，工单数据揭示了不同类别、不同区域工单的发现规律和运行特征。透过工单数据中的文本信息，还可了解市民对城市道路设施和生活环境的直观感受和期望。从管理的视角看，基于工单数据，采用基于K近邻方法的综合养护派单方法，能优化管养业务派单流程，合理调配养护资源，降低运营成本，实现综合养护规模效益。