城市道路設(shè)施綜合養(yǎng)護工單數(shù)據(jù)分析與應用

崔毓偉

(中遠海運科技股份有限公司， 上海 200135)

0 引 言

隨著我國城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，道路公用設(shè)施的數(shù)量快速增加，傳統(tǒng)的道路設(shè)施養(yǎng)護模式(道路、環(huán)衛(wèi)、綠化和市容等各條線的養(yǎng)護分開進行)存在的問題逐漸顯現(xiàn)。在傳統(tǒng)的養(yǎng)護模式中，管理者既是養(yǎng)護生產(chǎn)者，又是養(yǎng)護監(jiān)督者，存在責任交叉的問題，難以保證科學合理地制訂養(yǎng)護計劃并嚴格執(zhí)行，且各條線的養(yǎng)護工作是獨立開展的，易造成養(yǎng)護“盲區(qū)”與“重復投入”并存[1]。當前，上海市的道路設(shè)施養(yǎng)護正深入推進決策智慧化、管理精細化、運行快速化和設(shè)施品質(zhì)化，不斷提升道路設(shè)施養(yǎng)護水平，提高道路交通服務(wù)品質(zhì)[2]。該舉措的重點任務(wù)包括堅持系統(tǒng)性效益最佳、推行專項集中養(yǎng)護和日常集約化養(yǎng)護等，目前道路市政設(shè)施養(yǎng)護行業(yè)正進入綜合養(yǎng)護新階段。在此背景下，綜合管理、一體化養(yǎng)護模式應運而生。

目前關(guān)于綜合養(yǎng)護模式的研究已比較深入，上海市已有區(qū)域開始實施城市綜合養(yǎng)護管理。綜合養(yǎng)護是對道路沿線的各類設(shè)施的日常養(yǎng)護存在的空間位置重合、界面交叉等情況進行統(tǒng)籌考慮的市政養(yǎng)護方式，能避免傳統(tǒng)的市政基礎(chǔ)設(shè)施管理按道路、環(huán)衛(wèi)和綠化等專業(yè)作區(qū)分，以及同一區(qū)域的設(shè)施養(yǎng)護由不同行業(yè)的養(yǎng)護班組分別實施造成的多頭管理和職責不清等諸多弊端[3]。通過對區(qū)域范圍內(nèi)的設(shè)施進行統(tǒng)籌，利用數(shù)字化、智能化手段實現(xiàn)對城市道路設(shè)施的綜合養(yǎng)護。本文在對已有的城市道路設(shè)施養(yǎng)護模式進行分析的基礎(chǔ)上，探索在綜合養(yǎng)護業(yè)務(wù)實踐過程中沉淀下來的數(shù)據(jù)應用。通過對綜合養(yǎng)護工單數(shù)據(jù)進行挖掘，掌握區(qū)域道路設(shè)施的分布規(guī)律和運行特征，并優(yōu)化綜合養(yǎng)護工單派發(fā)流程。

1 綜合養(yǎng)護工單數(shù)據(jù)分析目標

工單流轉(zhuǎn)是城市道路設(shè)施養(yǎng)護信息化中最主要的業(yè)務(wù)流程，以工單數(shù)據(jù)的方式將傳統(tǒng)市政養(yǎng)護中的問題發(fā)現(xiàn)、任務(wù)分配和班組處置等過程沉淀下來，有助于深入了解養(yǎng)護范圍內(nèi)的設(shè)施情況和養(yǎng)護效果，從而利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為傳統(tǒng)養(yǎng)護業(yè)務(wù)賦能。工單發(fā)現(xiàn)方式主要有巡檢員巡查發(fā)現(xiàn)、公眾投訴發(fā)現(xiàn)和智能設(shè)備自動發(fā)現(xiàn)等3種，其中前2種方式是目前道路設(shè)施綜合養(yǎng)護采用的主要方式。雖然智能發(fā)現(xiàn)設(shè)備的使用范圍正在不斷擴大，但其發(fā)現(xiàn)的問題類別相對單一，比如道路巡檢車以發(fā)現(xiàn)路面裂縫病害為主，對于設(shè)施類、市容類問題而言，仍需由巡檢員和社會公眾發(fā)現(xiàn)并形成工單。

養(yǎng)護工單數(shù)據(jù)分析主要有2個視角：一是業(yè)務(wù)視角，即挖掘養(yǎng)護對象本身的特征和變化規(guī)律，實現(xiàn)更有針對性、更精細化的服務(wù)；二是管理視角，即通過養(yǎng)護主體自身的運營優(yōu)化，實現(xiàn)對綜合養(yǎng)護管理的科學考核和規(guī)模效益。

1) 工單畫像，實現(xiàn)道路設(shè)施特征發(fā)現(xiàn)。

從發(fā)現(xiàn)時間分布、來源和待整改的問題等多個角度對工單數(shù)據(jù)進行整合，得到不同區(qū)域、不同時間、不同來源和不同設(shè)施的特征信息，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施畫像，加深對區(qū)域內(nèi)養(yǎng)護業(yè)務(wù)的理解，比如什么地方損壞率最高、什么設(shè)施的損壞率最高和哪些問題具有季節(jié)性特點等。

2) 優(yōu)化業(yè)務(wù)，實現(xiàn)管養(yǎng)業(yè)務(wù)降本增效。

從運營主體管理的視角來看，工單上記錄了從發(fā)現(xiàn)、派單、處置到反饋的完整業(yè)務(wù)閉環(huán)的數(shù)據(jù)。通過對工單數(shù)據(jù)進行分析，可優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，更加合理地制訂綜合養(yǎng)護方案、養(yǎng)護優(yōu)先級方案和養(yǎng)護隊伍組織方案等。同時，結(jié)合發(fā)現(xiàn)的道路設(shè)施特征，合理調(diào)配養(yǎng)護物資，高效管理庫存，降低運營成本。

本文以2020年上海市某區(qū)域全年的道路設(shè)施綜合養(yǎng)護工單數(shù)據(jù)為例，分析該區(qū)域的道路設(shè)施整體特征，并從綜合養(yǎng)護管理的角度出發(fā)，優(yōu)化派單流程，提升綜合養(yǎng)護運營的規(guī)模效益。

2 道路設(shè)施綜合養(yǎng)護工單特征分析

2.1 工單發(fā)現(xiàn)時間分布特征

分析養(yǎng)護工單在時間上的分布規(guī)律是配置養(yǎng)護工作人員和材料的基礎(chǔ)。城市道路設(shè)施養(yǎng)護作業(yè)均為戶外作業(yè)，隨著氣候和交通活動發(fā)生周期性變化，工單數(shù)量會發(fā)生波動。2020年上海市某區(qū)域共形成設(shè)施類、道路病害類、園林綠化類和環(huán)衛(wèi)類等各類工單24 426條，月度工單數(shù)量分布見圖1。

圖1 2020年上海市某區(qū)域月度工單數(shù)量分布

從圖1中可看出：春季和夏季的工單數(shù)量要高于秋季和冬季;工單數(shù)量峰值出現(xiàn)在5月份，達到了3 491條。全年2月份的工單數(shù)量最少，這主要是由于在春節(jié)期間，無論是主動發(fā)現(xiàn)還是投訴數(shù)量，都有所減少。分析工單數(shù)量隨時間的變化規(guī)律，不僅能了解工單總量的變化情況，而且有助于區(qū)分整改類別、工單來源等，由此尋找周期性最明顯的養(yǎng)護任務(wù)，區(qū)分淡季與旺季，合理安排人員和材料資源投入。

2.2 已整改問題分類特征

分析已整改問題的出現(xiàn)規(guī)律是工單分析的核心。對于城市道路設(shè)施綜合養(yǎng)護工單來說，由于涉及多個養(yǎng)護專業(yè)，因此采用多層分類的方法進行分析，大類包括建設(shè)交通類、道路病害類、交通設(shè)施類、市政設(shè)施類、園林綠化類、環(huán)衛(wèi)市容類、安全隱患類、突發(fā)事件類、公用事業(yè)類和街面秩序類等，見圖2。

圖2 歷史工單已整改問題分類

已整改問題各大類所占工單比例見圖3。從圖3中可看出，該區(qū)域的綜合養(yǎng)護主要以道路病害、交通設(shè)施、市政設(shè)施和建設(shè)交通等類別為主。

圖3 已整改問題各大類所占工單比例

在實踐中，可根據(jù)分析的需要，從發(fā)現(xiàn)時間、發(fā)現(xiàn)區(qū)域、工單來源和平均處置時間等角度對已整改問題進行聚合，形成道路或街鎮(zhèn)的設(shè)施情況畫像，有針對性地制訂養(yǎng)護策略和考核評價體系。

2.3 工單來源分布特征

工單來源主要包括養(yǎng)護單位巡檢員發(fā)現(xiàn)、各街鎮(zhèn)監(jiān)督員發(fā)現(xiàn)和市民投訴。從養(yǎng)護單位的角度看，區(qū)分工單來源有助于掌握不同發(fā)現(xiàn)方式工單的問題特征，尤其是挖掘公眾投訴類工單中的主要訴求，可有針對性地提高區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的滿意度。數(shù)據(jù)包含專業(yè)巡檢員和監(jiān)督員發(fā)現(xiàn)工單13 440條和通過各類投訴熱線匯集的工單10 892條，可見投訴工單數(shù)量與專業(yè)巡檢員工單數(shù)量基本上持平。下面通過統(tǒng)計不同來源工單的描述文本中的關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率，分析巡檢員和社會公眾對道路設(shè)施管養(yǎng)業(yè)務(wù)的關(guān)注重點。

2.4 工單描述文本特征提取

為進一步掌握已整改工單和區(qū)域設(shè)施的特征，僅靠工單分類是不夠的，還需進一步分析工單的文本描述。通過對工單文本數(shù)據(jù)詞頻進行統(tǒng)計并提取關(guān)鍵詞，能找到歷史整改問題的共性特征。表1為工單描述文本數(shù)據(jù)樣例。

表1 工單描述文本數(shù)據(jù)樣例

表1中的前3條文本為公眾投訴文本，后3條文本為巡檢員和監(jiān)督員巡查發(fā)現(xiàn)文本。從表1中可看出，專業(yè)巡檢員工單中的描述較為精煉，公眾投訴工單通過APP或熱線電話反饋，需依靠很多文件記錄事件的詳情。本文采用jieba分詞器，將從上海市公共數(shù)據(jù)開放平臺上獲取的城市道路信息添加到語料庫中，避免分詞將道路名稱拆開；同時，采用正則化方法去除一些被格式化的文字，如“市民來電反映”和“APP上報”等短句。根據(jù)關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率提取到的專業(yè)巡檢員工單文本特征和公眾投訴工單文本特征分別見圖4和圖5。

從詞頻統(tǒng)計結(jié)果來看，專業(yè)巡檢員工單文本和公眾投訴工單文本中排在前十的關(guān)鍵詞有1/2是重疊的，包括“道路”“破損”“人行道”“安全隱患”和“井蓋”，表明這些方面的問題，無論是專業(yè)巡檢員還是社會公眾，都會關(guān)注。但是，專業(yè)巡檢員工單更具專業(yè)性，其關(guān)注的“立桿”“分隔(設(shè)施)”“盲道”“市政”和“側(cè)石”等關(guān)鍵詞不是公眾投訴工單文本中較為常見的關(guān)鍵詞，反之公眾更加關(guān)心“施工”“影響”“噪聲”“擾民”和“保密”等方面的問題?！氨Ｃ堋笔且驗榇蟛糠滞ㄟ^市民熱線獲取的投訴都要求對電話等個人信息進行保密。公眾投訴工單與專業(yè)巡檢員工單之間形成了一定的互補，公眾投訴更能反映市民的真實訴求，挖掘公眾投訴工單文本數(shù)據(jù)揭示的主要問題有助于提高市政綜合設(shè)施養(yǎng)護服務(wù)的滿意度。

3 基于K近鄰方法的綜合養(yǎng)護派單優(yōu)化

對于傳統(tǒng)養(yǎng)護的派單方式而言，作業(yè)班組看到的工單順序是按上報時間排列的，系統(tǒng)對即將超時和已超時的工單進行突出顯示。這種派單方式只考慮時間因素，班組為提高效率，除了考慮工單的剩余處置時間以外，還會人工判斷工單的位置分布，綜合判斷作業(yè)順序。這在只從事單一專業(yè)的傳統(tǒng)養(yǎng)護模式下尚可操作。在綜合養(yǎng)護模式下，班組要負責的養(yǎng)護專業(yè)變多，工單數(shù)量大幅增加，傳統(tǒng)的派單方式顯然不利于提高作業(yè)效率。在綜合養(yǎng)護模式下，班組具備多專業(yè)作業(yè)能力，高效合理的派單方式能統(tǒng)籌考慮空間位置上有重合的道路、綠化和環(huán)衛(wèi)等多個專業(yè)的養(yǎng)護任務(wù)，避免在相近位置上重復開展作業(yè)，降低養(yǎng)護成本。

基于K近鄰方法的綜合養(yǎng)護派單同時考慮發(fā)現(xiàn)時間排序和工單相對位置。仍以前文使用的數(shù)據(jù)為例，該區(qū)域道路設(shè)施問題的處置時限標準從2 h到14 d不等，比如井蓋缺失問題要在2 h內(nèi)上報處置，市容綠化問題要在1 d內(nèi)處理，路緣石損壞可在7 d內(nèi)處置，交通標線淡化問題可在14 d內(nèi)處置等。系統(tǒng)每次派單時先將當前工單分為2部分：一部分是緊急工單，即必須在當日內(nèi)完成的工單，按剩余處置時間排序；另一部分是非緊急工單，即不必在當日內(nèi)完成的工單。將工單分為2部分之后，非緊急工單按距離相近的原則分配給與其相距最近的若干條緊急工單，一起推薦給班組。班組在完成當日工單的同時，可自行選擇是否接受推薦的工單。綜合養(yǎng)護派單流程見圖6。

圖6 綜合養(yǎng)護派單流程

若當日必須完成的緊急工單數(shù)量超過班組數(shù)量，也用K近鄰方法推薦給距離最近的班組。沒有被處理的工單回到工單池，等待下一次分配。綜合養(yǎng)護考核機制鼓勵班組主動承接更多工單。非緊急工單的推薦過程本質(zhì)上是工單的K近鄰分類問題。一般在采用K近鄰方法估計時，先確定距離待分類對象最近的K個鄰居的集合，再采取多數(shù)票規(guī)則選擇一個類別作為預測結(jié)果，或隨機選一個最常見類別作為預測結(jié)果[3]。對于非緊急工單的推薦，不必在意K的取值對分類效果的影響，每條待分類的緊急工單可同時分配K個最近的或距離在某一范圍內(nèi)的非緊急工單。在派發(fā)該緊急工單的同時，將分類得到的K個非緊急工單一并推薦。圖7為綜合養(yǎng)護工單分組推薦示意圖，顯示了2020年5月22日下午的2條需在當日內(nèi)完成的工單，系統(tǒng)在推送這2條工單時，將距離最近的3條工單或相鄰距離小于2 km的工單一并推薦。

圖7 綜合養(yǎng)護工單分組推薦示意圖

從圖7中可看出，采用K近鄰方法對工單進行分組之后，班組在完成盲道破損工單之后，可就近解決相距不到1 km的盲道修復、人行道板修復和立桿殘樁修復等問題。與只按工單發(fā)現(xiàn)時間排序的模式相比，該方法能使班組更加合理地安排作業(yè)計劃，加快工單處理速度，節(jié)約運營成本。

4 結(jié) 語

深入分析城市道路設(shè)施綜合養(yǎng)護工單數(shù)據(jù)是使城市道路設(shè)施綜合養(yǎng)護具有最佳效益的重要途徑。從養(yǎng)護業(yè)務(wù)的視角看，工單數(shù)據(jù)揭示了不同類別、不同區(qū)域工單的發(fā)現(xiàn)規(guī)律和運行特征。透過工單數(shù)據(jù)中的文本信息，還可了解市民對城市道路設(shè)施和生活環(huán)境的直觀感受和期望。從管理的視角看，基于工單數(shù)據(jù)，采用基于K近鄰方法的綜合養(yǎng)護派單方法，能優(yōu)化管養(yǎng)業(yè)務(wù)派單流程，合理調(diào)配養(yǎng)護資源，降低運營成本，實現(xiàn)綜合養(yǎng)護規(guī)模效益。