基于空間資源配置的城市智慧多功能桿研究

王黎

（成都市市政工程設計研究院）

1 引言

近年來，為加快建設全面體現(xiàn)新發(fā)展理念的城市，促進智慧城市建設，國內(nèi)上海、杭州、廣州、深圳等城市均開展了合桿整治即多桿合一工作，形成了以城市智慧照明為基礎，集視頻監(jiān)控、交通管理、環(huán)境監(jiān)測、無線通信、信息交互、應急求助等多功能于一體的智慧多功能桿體系。隨著城市公共服務能力與水平的不斷提升，城市智慧多功能桿（箱）必將成為未來城市的顯著特征。

城市智慧多功能桿（箱）大多以城市各等級道路為載體，城市道路承擔了城市交通運行、基礎設施保障、公共服務等綜合功能?？臻g資源緊張，如何在有限的城市道路空間內(nèi)合理分配智慧多功能桿及其附屬設施也是在城市規(guī)劃建設管理各階段必須重視的工作。

2 目標與原則

2.1 總體目標

城市智慧多功能桿（箱）以建設集約高效、智能智慧、標準統(tǒng)一的公園城市多功能綜合桿為核心目標。從規(guī)劃建設管理理念來看，要實現(xiàn)從標準工程設計向特色化場景融入設計轉變，從獨立建設、各自管理向系統(tǒng)整合轉變，從基本市政功能向多功能智慧服務轉變的三個理念轉變。

2.2 基本原則

1）宜合則合，釋放街道公共開敞空間

多功能桿應考慮設備功能、設置位置、結構安全等多方面因素進行整合布設，釋放街道空間，提升城市形象。

2）共建共享，提升設施綜合利用效率

多功能桿、綜合箱體及附屬管線應遵循共建共享的理念，打破各自為政的格局，釋放城市空間資源，實現(xiàn)高效管理。

3）經(jīng)濟適用，實現(xiàn)節(jié)材節(jié)能綠色環(huán)保

多功能桿應符合低碳環(huán)保的要求，搭載設備、桿體材料等應進行多方面因素綜合考慮，以減少工程造價和對環(huán)境的影響。

4）服務智能，增強街道綜合服務水平

以智慧桿為載體，打造街道智慧基礎設施，融合5G建設，打通多維價值轉化通道，強化街道智慧照明、智慧監(jiān)測、智慧交互、智慧管理、智慧物聯(lián)、智慧信息等設施功能，使多功能智慧桿帶動城市科技產(chǎn)業(yè)轉型升級的重要智慧基礎設施。

5）美觀協(xié)調(diào)，融入城市街道特色場景

智慧多功能桿應造型簡潔，融入街道景觀環(huán)境，并與城市片區(qū)景觀風貌相協(xié)調(diào)，歷史文化街區(qū)要體現(xiàn)古香古色，新城中心應現(xiàn)代時尚，融合藝術元素進行設計。

3 需求分析

3.1 現(xiàn)狀設施分析

現(xiàn)狀設施以照明、交通管控、場所指引類為主，多為必要性設施。主要裝有道路照明、交通管控、治安監(jiān)控設備，場所指引、宣傳服務、地面機箱、掛桿機箱等。

3.2 發(fā)展需求預測

發(fā)展需求多以智能采集類設施為主，多為拓展性設施，主要有通信傳輸、闖紅燈、環(huán)境監(jiān)測、公眾服務、地面機箱等。

4 多功能桿組成及空間分配

4.1 設施整合適宜性

智慧多功能桿屬于城市基礎設施，從空間上來看搭載設施設備的能力有限，從城市景觀角度來看亦不允許無序雜亂搭載，因此，需從基于設施功能及荷載，明確各類設施整合至多功能桿的必要性和適宜性，按“應整合、可整合、獨立設置”三類進行分析分類。

“應整合設施”為功能需求明確的設施，當此類設施出現(xiàn)在道路時，應整合至智慧多功能桿，如路燈、交通信號燈、交通標志牌、交通檢測設備、治安監(jiān)控設備、公共服務設施指示牌、中小型交通誘導顯示屏、宣傳道旗、5G微基站、闖紅燈人臉識別設備等。

“可整合設施”宜首先附著設置在道路兩側構筑物上，當此類設施確有必要時，可選擇空間富余的多功能桿進行設置。如其它視頻監(jiān)測設備，環(huán)境監(jiān)測、氣象監(jiān)測等其它小型智能設備、音響音柱、LCD屏等。

“獨立設置設施”指不予其他類型設施整合，如大型交通誘導顯示屏、門架式大型交通標志、公交站牌等。

4.2 橫豎向功能配置

根據(jù)設備的功能特性，分析以照明設施為載體的智慧多功能桿的設備空間需求。從橫向空間和豎向空間綜合來看，信號燈、標志牌等設備主要服務于車輛，布置于車行道上方5.5m至8m空間。行人信號燈、路名牌等設施主要服務于行人，布置于設施帶或人行道上方2.5m至5.5m空間。治安監(jiān)控等設施主要服務于行人，布置于人行道上方（見圖1）。

4.3 多功能桿組合方式

設施設備在路口區(qū)域高度集中，在路段區(qū)域相對分散。在交叉口進口道處，輔燈設置于路口進口道停止線處，監(jiān)控探頭設置于距路口停止線18m～32m，車道指示牌設置于距路口停止線30m～40m，指路牌設置于距路口停止線80m～120m，行人信號燈設置于人行橫道內(nèi)沿或外沿延長線。在交叉口出口道處，機動車信號燈設置于路口出口道人行橫道外側，路名牌設置于路口出口道人行橫道外側，行人信號燈設置于人行橫道內(nèi)沿或外沿延長線。

圖1 橫豎向功能配置分析圖

表1 桿型搭載設施組合表

根據(jù)設施設備在道路沿線可能出現(xiàn)位置進行組合，總體可分為5類桿型(見表1)。

各類桿件考慮設施設備豎向需求，進行分層設計，明確設備豎向分布，單個桿件不宜布設過多設備于立桿上(見圖2)。

4.4 多功能桿布設位置

Ⅰ類桿件（交通信號桿）布置于路口出口道路緣線附近或路段行人過街點位。

Ⅱ類桿件（視頻監(jiān)控桿）布置于路口進口道距離車輛停止線30m左右或路段有監(jiān)控或違章抓拍需求點位。

Ⅲ類桿件（大型標志桿）布置于路口進口道距離車輛停止線60m或100m或路段路口立交預告、文旅場所上游。

Ⅳ類桿件（中型標志桿）布置于支路路口進口道距離停止線30m～80m或路段需搭載公服指示牌等中小型指示牌點位。

Ⅴ類桿件（輕型拓展桿）布置于路口出口道無搭載大型設施點位，路段30m～40m間距，滿足照度要求。

4.5 管溝集成布置

4.5.1 排管式

排管式管溝布置可分為“共享型”和“分孔型”，“共享型”為管道與線纜共享，天網(wǎng)+智能交通+交安線號機共享強弱電通道，“分孔型”為各部門強弱電線纜均分孔敷設。

4.5.2 管廊式

多功能桿管線借助微型管廊（或纜線管廊）敷設，共用檢查井，節(jié)省人行道空間，節(jié)約投資。管廊內(nèi)預留兩層支架提供多功能桿線纜敷設空間，強弱電線纜在管廊內(nèi)分層敷設。

4.6 箱體集成

基于現(xiàn)狀各部門的箱體設置情況，確定綜合機箱分倉數(shù)量及尺寸。照明配電箱、匯聚機箱、掛桿機箱、掛桿機箱、交安信號機等應整合至綜合機箱，通信部門的機柜、電力部門的環(huán)網(wǎng)柜等箱體體積較大，可獨立設置。

5 結語

隨著智慧多功能桿的逐步成熟與推廣，將充分整合城市照明設施資源，以照明燈桿為載體，通過升級改造將其打造成集多功能于一體的智慧多功能桿，逐步實現(xiàn)多桿合一、多箱合一、纜線共廊，減少城市桿體重復建設，促進城市感知網(wǎng)絡體系進一步完善，構建智慧多功能桿大數(shù)據(jù)管理平臺和智慧城市運營管理平臺，實現(xiàn)城市治理智慧化加快智慧城市建設。

圖2 智慧多功能桿搭載示意圖（以Ⅰ類、Ⅲ類為例）