电力建设全过程的智能规划验收检核平台设计与实现

王晓锋 张猷 胡佳宸 俞晴

摘要：为了解决在电力建设过程中竣工规划资源审批与验收过程中出现的各种合规问题，阐述了电力建设规划验收背景，分析了智能的规划验收检核平台的必要性，基于规划审批的数据、流程和法规，运用计算机智能化手段设计了智能检核方案，结合空间分析与校验算法，实现了具有流程合规校验、数据合规校验、数据时效检查、智能分析对比等功能的平台，为规划验收应用提供智能辅助，解决电力部门规划验收工作的痛点问题，提升电网规划验收的管理水平。

关键词：电力建设;规划验收;智能检核;依法合规;流程管控

中图分类号：TP311.1      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）05-0128-05

1 背景

随着国务院要求全力推进“一网通办”的政务服务，在提供政务服务的过程中引入互联网思维、强化信息化手段，在整合办事部门、优化政府办事流程的基础上构建统一整合的一体化在线政务服务平台，推动政府公共信息的互联互通互享互助，促进线上线下政务服务融通[1-2]，工程建设项目规划资源审批制度也同样发生了重大改革，从准入立项、用地管理、规划许可、开工手续、竣工验收和服务效能等方面，提出了多项改革措施。

电力建设工程虽有其自身特点，但同样属于政府管控的建设项目，必须符合政府提出的改革政策、法规要求，其中竣工规划资源验收就是电力建设中十分重要的一环。

文献[3]分析了规划验收环节中容易出现的问题及原因，并给出了在非网络化，非平台化的当前规划验收条件下的一些建议。文献[4]以实例的方式介绍了一种常规的规划验收方法及结果分析，重点提出对各类图纸的约束与对比。结合对以上文献的理解以及对当前电力建设规划验收的实况分析，总结出在建设过程中的常见问题。如常常出现实际建设与规划审批核准的图纸不符，如超用地范围、超规划控制线、超规划审批的建筑面积、高度等问题。这些问题往往等到验收时才暴露，就会导致无法验收甚至拆除等情况。

文献[5-6]介绍了针对规划验收测量方法进行一体化，自动化升级所提供的软件化经验。

以上背景为通过一体化平台解决规划验收中出现的种种问题，顺利完成竣工规划验收的思路提供了有力的支持。结合国家以及上海市地方法规条例文件，梳理电网规划验收业务流、数据流，运用大数据技术、云计算技术等技术，建立智能自动检核平台，形成信息共享、检核和反馈机制，对于电力建设提升整体规划管理的水平和规划审批的质量，具有重要的意义。

2 规划验收分析

2.1 竣工规划验收概念解析

竣工规划资源验收，是指建设单位（个人）按照建设工程规划许可、国有土地有偿使用合同（或国有土地划拨决定书）等管理要求完成各项建设内容，向规划资源部门申请合并办理的竣工规划验收、土地核验、档案验收。规划资源部门在验收时进行地名核查、地质资料汇交核查。

2.2 竣工规划验收流程分析

工程建设项目审批流程分为立项空间准入条件、用途管制规划许可（工程建设许可）、施工许可和竣工验收四个阶段（见图2）。规划资源部门牵头立项空间准入条件、用途管制规划许可（工程建设许可）阶段，参与施工许可、竣工验收阶段，并负责不动产登记等工作。

规划资源全流程审批事项，主要包括立项空间准入条件阶段核发建设项目规划土地意见书，用途管制许可（工程建设许可）阶段审核建设工程设计方案、核发建设用地规划许可证、建设工程规划许可证，施工许可阶段办理开工放样复验或备案，竣工验收阶段开展竣工规划资源验收等。

在立项空间准入条件阶段，完成工程建设项目立项审批、核准或备案，取得发改部门项目代码，并将项目代码作为项目建设周期唯一身份标识。

建设单位在申报开工放样复验、竣工规划资源验收时，实现已录入数据库的测绘成果检测数据与规划许可数据的系统比对;逐步实现工程规划许可附图、竣工图、竣工测绘报告图形数据比对。

竣工规划资源验收通过后，核发批准文件、竣工规划资源验收合格证及附表、附图。

在批准文件中，对规划验收、土地核验、档案验收三个验收事项审核结果和地名查验、地质资料汇交核查两个事项检查情况进行说明。原竣工规划验收、土地核验、档案验收，已完成其中一项或两项验收的，规划资源部门只需审核未完成的分项验收;之前已完成验收的情况，在批准文件中说明。

建设单位应按要求提交建设项目竣工图的规划部分;经审核竣工图符合项目实际建设情况、与竣工测绘报告实测成果一致且符合规划验收要求的，在竣工图上加盖规划资源部门的规划核实章，作为竣工规划资源验收合格证的附图。

2.3 竣工规划验收数据分析

在竣工规划验收的过程中，会涉及以下数据：

通过整理整个竣工规划验收过程中的所需数据，平台得以在需求分析阶段针对数据设计相关功能、文件处理技术以及处理方式。

3 平台需求分析

3.1 現状分析

3.1.1 现状与目标

当前，为实现优化营商环境，简化审批手续，运用告知承诺制方式，“一网通办”已经上线试运行，企业或个人进行申报规划资源验收，主要存在如下问题：

1）准备申报的审批手续不全，在建设过程中经常会出现遗漏，手续不合规的问题。

2）不能全面掌握审批的标准，建设过程以及验收过程需要严格地控制各项数据，以符合审批标准。

3）不能及时核查和发现已经完成的项目是否存在实际建设与审批标准不一致的内容。

系统完成后，期望能够实现：

1）在审批流程上统一标准，可以清晰地看到整个审批流程进度。

2）建设过程中可严格控制项目符合审批标准。

3）实现审批过程的数字化、建设经济指标数字化、验收过程数字化。

4）各个业务流程资料的纵向集成，实现工程结算管理的智能化、自动化、规范化。

3.1.2 痛点分析

对于电力部门建设工程规划验收工作，目前存在的痛点有：

1）先施工，后申报，现场和规划审批不符;

2）工程建设过程中，建设物位置、尺寸与审批不符;

3）地域和选址不同，涉及横向管理部门不同，造成申报漏项;

4）相关经办人员不熟悉相关法规和条例，造成遗漏或错误决策;

5）缺乏相同或类似工程作为参考进行推演;

6）没有合适工具进行数据模拟校验。

3.2 业务功能分析

通过如图3所示的平台用例图整理，对平台业务功能进行分析。

系统会根据用户提供的信息，如工程性质（建筑、线性、管线）、立项方式（核准、备案、审批）、建设方式（新建、扩建、改建）和归属区域（某区）等特征，智能生成定制化的工程竣工规划资源验收所需的办事流程，根据关键路径指导用户一步一步达成最终结果。

在指导的过程中，系统提供规划资源验收内容比对和规划资源验收模拟计算，系统进行智能对比计算，进行模拟验收，输出报告，对于不符合项给出解决办法或思路。对于项目中存在的问题，系统给出解决方案，包括具体的解决办法、相关法规、需要咨询的专家等内容，帮助用户解决遇到的问题。

电力建设项目审批流程经过了长时间的改革，过程中涉及的文件、法规、各种图纸等，系统通过总结规划审批行业的改革历程，将其中有助于企业建设项目推进和实施的信息以及资料进行整合形成关键词条和历史案例，为系统之后的项目流程提供支撑。也可作为企业建设工程查阅的资料库，帮助企业顺利通过竣工规划资源验收。

如图4所示，平台以电力建设规划资源验收内容比对、电力建设规划资源验收参考建议、电力建设规划资源验收模拟计算三个功能辅助电力建设规划资源验收步骤指导，最后帮助使用者完成竣工规划验收申请，形成历史案例，并以此为依据为之后的项目提供参考。

4 平台总体设计

4.1 设计思路

根据规划验收的特点，平台设计考虑行政手续校核与数据校核两条路。

4.1.1 行政手续校核

根据国家以及市里的政策，将完整的综合规划验收行政流程录入到平台中，根据实际工程进度为用户提供全方位的流程指引，指导用户每一步的具体流程，其中包括详细提交材料、办理时间、办理地点、需要注意的问题等内容。

4.1.2 数据校核

项目进行过程中需要涉及大量的工程数据以及图纸，平台计划将工程全过程中所有涉及的数据以及文件录入其中，为用户提供一些数据相关的功能操作，包括增删改查数据、图纸比对、图纸审查等操作。

AI智能规划检核平台总体思路为，通过全过程辅助用户进行工程中的规划审核步骤，最终帮助用户通过竣工规划验收。

4.2 逻辑结构设计

逻辑上系统数据经过基础数据层处理后，形成规范的关系和非关系数据库，数据库经数据引擎被系统业务逻辑模块处理，处理结果供各应用模块调用，最后以桌面软件或App形式供各类用户使用。

系统建设考虑现在和未来发展需求。现阶段解决部门关心和痛点问题。同时做好接口等预留，为未来逐步引入其他部门、其他单位数据进行全过程评估管理做准备。

AI智能规划检核平台逻辑分为四个层，分别是基础数据层，业务逻辑层，应用接入层，展示层。

4.2.1 基础数据逻辑层

基础数据层是AI智能规划检核平台的一个核心的部分，一个项目正式开工程需要收集设计数据规划数据，地基数据，案例数据。项目的建设构成中需要收集过程跟踪测量数据、用地核减、控制测量、验收测量等数据。系统会把这些相关的数据都会存储在关系与非关系的数据库里，数据库里存储以前的案例信息、流程信息、图纸和地理信息等数据。

4.2.2 業务逻辑结构层

业务逻辑层是在数据的基础上完成任务的关键，以底层数据为基础，在此基础上实现图像识别，空间分析，规划分析，流程控制，模拟预测，案例分析等逻辑功能。

图像识别主要对规划的CAD图进行识别与对比。空间分析与规划分析是利用Gis信息，分析实际建设与审批是否一致等。流程控制逻辑是对项目的流程进行规范化，利用该模块可以规范化地管理项目的流程。模拟预测与案例分析是根据历史案例数据的分析，对新项目的预测，从而提出可行的参考方案。

4.2.3 业务逻辑层

业务逻辑层包含新项目完成的全过程逻辑。项目开始之前资料收集，包括设计资料收集，规划资料收集，地籍资料收集，过程测量数据收集等。步骤跟踪是对项目的验收步骤的建立，对项目审批建设过程中的步骤的提醒，对项目步骤变化的监督等功能。智能分析是在业务逻辑的基础上进行实测与规划、实测与地基信息、实测与设计的分析和规划面积的预测。验收参考是以基础数据为依托，实现步骤模板，内容模板，成功案例，政策法规等参考。

4.2.4 展示层

展示层方面可以选择部署于电脑客户端，手机应用，小程序与公众号形式等。但相对复杂的功能例如图像识别与空间分析等只能在电脑客户端实现。

4.3 拓扑结构设计

系统采用客户/服务器模式，分内网、外网两个部分。内网主要是平台子系统服务器、数据库和客户端。服务器和数据库完成数据存储和逻辑计算，客户端完成各系统使用;外网主要通过互联网方式提供给用户使用接口，包括Web用户和App用户。

4.4 功能设计

4.4.1 管理功能

用户的管理，用户的权限管理，日志管理以及数据管理等功能。

4.4.2 步骤跟踪功能

对新建立的项目步骤的编辑，利用收集的资料结合相关的参考模块建立一个定制步骤，并实现步骤编辑，步骤的提醒，步骤监督的功能。

4.4.3 资料收集

收集项目相关的资料上传到平台，资料从项目的前期階段开始。在项目的审批与建设的过程中，上传相关的地籍数据以及过程测量数据等。

4.4.4 智能分析

完成设计与审批的对比，实测与规划的对比、实测与设计的对比。

4.4.5 验收参考

项目建设中相关的法律法规，步骤模板，内容模板与成功的案例供业务人员参考。

5 算法设计

5.1 多源数据

平台中涉及大量的各类型各阶段数据，其中包括数字、文本、图形和图纸等。将这些信息通过数据采集、数据存储和数据分析等技术进行多源数据收集与整合，为系统进行其他功能提供基础和关键。

数据采集主要包括管理系统数据、网络数据、现场采集数据、GIS数据等;数据涉及结构各异，有结构化数据（关系数据库）、半结构化数据（网络数据）、非结构化数据（图纸、图像等）;数据又处在不断变化和增量中，如建设现场场地信息（建设数据在变化过程中）。主要通过软件数据、网络数据和开放数据库形式进行采集。

数据存储采用安全可靠性能优异且可供系统使用的方式，以便应对大量的结构化数据和非结构化数据。通过使用MySQL管理常规数据，提供日常数据服务支持;使用HBase提供海量数据读写，用于系统负载变大时的高并发场景;使用ElasticSearch提供分布式的系统级全文检索，同时基于P2P架构提供一定的存储功能。

经过数据预处理，半结构化数据和结构化数据形成了规范的结构数据和一部分非机构数据。在系统中建立相应的数据库，将数据按照规则填入，并采取全连接的映射机制使结构化部分与非结构化部分相互映射。

在非机构化数据中，预处理好的地理信息与图像数据通过预处理中得到的额外元素进行一对多直连映射进而产生耦合，将图像数据绑定至地理信息中的特定坐标或围栏中。接下来便可以只考虑地理信息与预处理后结构化数据的整合。将结构化数据和半结构化数据作为融入参数与多个单图层一起使用类空间图层叠加方式形成最后的融合多源异构数据的叠加式空间模型。之后主要通过将数据分类、聚类和关联等，由普通机器组成的大规模集群上实现高性能的以机器学习算法为核心的数据分析，为系统平台的空间数据分析、面积预测、测量数据分析和图纸分析等实际业务提供服务和指导，实现数据的最终变现。

5.2 基于GIS的空间数据分析技术

平台中有大量的图纸需要分析，这些图纸在系统的数据处理模块中，经过平台制定好的数据规范化规则处理之后，被导入到平台专门用于分析空间数据的模块中。系统将导入后的图纸转化为地理信息结构化数据，然后模块通过GIS中的相关技术识别结构化数据中的特定字段，比如坐标、距离、性质、分类等，提取出相关信息，比如规划控制线、退界间距、用地范围等。系统将提取出的数据根据类型分类聚合，根据数值差异进行细分，根据相互关系进行对比，最终整合成规范化数据。然后系统将这些数据显式地展现在平台中的图纸界面上，并且附上此数据的综合分析结果，同时将其与数据库中的标准数据相对比，明确标注出不符规范的数据，使得用户能够快速定位差异与关键信息，以便进行后续的流程。

其中平台中采集到的大量地理数据需要结合空间位置进行查询，因此可以建立专门的索引系统，R树是一种常见的空间索引数据结构，其符合平台具体的服务需求。R树索引在结构上呈现出差异，在现有插入算法应用过程中要提出有效的改进措施，采用强制性的插入技术，按照性能要求进行合理化应用[7]。由于结点的插入程序可能对R树特性产生负面影响，所以必须及时做改善工作。插入次序对R树性能也可能会产生一定影响，所以考虑到插入的节点变化时，要适当对R树做出调整。结点发生改变，就无法充分利用现有空间，要保留与其相邻的一部分MBR，将其余部分进行插入。

5.3 建设面积预测

统计数据是否满足规划要求，系统利用地理模拟系统强大的虚拟模拟实验环境，为复杂地理现象的模拟、预测和优化提供有效手段。

系统根据输入的施工图纸对应数值，采用数学建模、GIS空间分析、计算机仿真等技术建立相应的建筑平面模型，用不同字段区分不同属性区域，得到相应建筑矢量图;并通过相应的用地面积计算公式[8]：

[S=12i=1nYi（Xi-1-Xi+1）]

式中：

S—房屋面积、房屋用地面积;

[Xi]—界址点、房角点或边界点的纵坐标;[Yi]—界址点、房角点或边界点的横坐标;

n—界址点、房角点或边界点的个数;

i—界址点、房角点或边界点的序号，按顺时针或逆时针顺编，序号从1开始连续顺编。

当（i+1）>n时，令（i+1）=1，当（i-1）<1时，令（i-1）= n。

以上述公式为基础公式，结合当地政策要求对公有面积、建筑面积和套内面积分别进行计算，预测施工图中面积是否符合验收标准。

6 实现与应用

6.1 规划验收计算机辅助流程

系统最开始是登录界面，通过登录信息，确定用户身份和权限，用户分为三种，分别为超级管理员、普通管理员和普通用户。系统通过构建权限哈希表来细分不同权限所拥有的功能，进而保证平台使用的有序性和规范性。

工程模块中包含引导、跟踪、预测等功能。引导是指导用户执行项目流程，跟踪是实时追踪用户执行项目的进度，预测是在用户使用过程中发现的目前以前或未来可能遇到的问题并提出可能的解决方案。这三类功能皆通过系统自定义的流程节点数据结构，进行记录表达。

参考界面中有能够辅助用户执行项目中参考的数据，包括案例、流程、法规、专家、问答数据。

模拟分析则是在执行过程中，可能需要对图纸和表格等数据进行模拟对比分析和面积预测等操作，如图10所示，或者可以直接进行这些步骤。

项目中的流程主要涉及电力线性工程、电力管线工程、电力建筑工程、电力混合工程，当用户建立对应种类的工程后，项目会预测出工程中可能存在的各种问题，并给出可能的解决方案，根据项目中给出的引导流程（大致阶段为立项用地规划许可-工程建设许可-施工许可-竣工验收），用户逐步执行，项目会实时追踪用户的执行进度，并在每一阶段完成后审核用户的执行情况，并给出反馈结果和解决方案。

7 总结与展望

AI智能规划检核平台基于规划审批数据和流程，运用计算机智能化手段，对审批方案进行校核，对总平面图、规划控制线图、规划验收各阶段实测图进行综合分析对比。通过设计图纸数据、实测数据快速导入，进行GIS分析，实现用地范围、建筑物标高、建筑轴线、规划控制线、配套设施轮廓线、退界间距、绿地面积等信息进行自动对比，快速定位差异，完善企业对规划验收数据控制、流程控制、资料控制，提高规划验收管理水平、减少人为因素干扰，提升规划验收一次性通过率。

系统实现了规划检核的全过程数字化，根据项目需求和特征智能生成办事流程，办事人员可通过关键路径逐步办理事项或根据选择的阶段中途切入办理，通过系统的辅助，降低了工作人员工作门槛，减少人员的培训时间和精力，帮助人员提升了办公素质。

为系统发挥更好作用，后继需要做好以下工作：

1）完善设计与规划对比、实测与用地、规划控制线对比、竣工图与总平图对比和相关的图纸分析功能，着手于数据的正确、精准、完备，拓展平台服務范围;

2）系统向手机等移动端的移植，通过将平台功能部分移动化，提高使用便捷性，同时也提高了平台的生命周期;

3）随着移动端的推进，逐步将服务云端化、数据云端化，通过云端化，提高数字化系统的可拓展潜力，同时方便系统进行定期维护，以保证系统平台的安全和稳定性;

4）优化人工智能和大数据分析功能，分析所得的信息数据，帮助系统完善案例数据库，联合法规库与专家库，将融合数据最大限度地利用起来，为工程建设全过程提供最新、最全、最可靠的依据;

5）将系统中的项目数据进行整理总结，评估使用效益，并将数据填充至案例库，为系统智能指导打下坚实基础。

参考文献：

[1] 陶振.政务服务“一网通办”何以可能？——以上海为例[J].兰州学刊，2019（11）：121-133.

[2] 赵勇，曹宇薇.“智慧政府”建设的路径选择——以上海“一网通办”改革为例[J].上海行政学院学报，2020，21（5）：63-70.

[3] 李小聪.关于建设工程规划验收存在的问题及建议[J].建筑与装饰，2020（25）：93-94.

[4] 邱金顺.市政道路桥梁工程竣工的规划验收方法及结果分析[J].测绘与空间地理信息，2020，43（9）：193-195，198.

[5] 杨友生，万丽娟，李奇.基于EPS平台规划验收测量一体化软件的研究与开发[J].城市勘测，2015（3）：65-68.

[6] 周燕芳.特大型异构建筑物规划验收测量关键技术研究[J].工程建设与设计，2018（16）：34-35.

[7] 苏丹，陆竞.分析R树空间索引技术的GIS数据索引方法[J].电子制作，2017（2）：26-27.

[8] 赵宝锋，董春来.房产地籍中房屋面积测算方法及精度分析[J].北京测绘，2006（3）：41-43.

【通联编辑：谢媛媛】

收稿日期：2021-11-08

作者简介：王晓锋（1982—），男，上海人，工程师，学士，主要研究方向为电力工程管理;张猷（1982—），男，上海人，工程师，学士，主要研究方向为电力工程管理;胡佳宸（1993—），女，上海人，工程师，硕士，主要研究方向为工程管理及会计核算;俞晴（1992—），女，上海人，工程师，硕士，研究方向为技术创新策略研究与工程核算管理分析。