文章《智慧城市》
城市综合管廊是由管廊本体、管线及其附属设施构成的，从规划、设计、建造、运行和退役长达上百年，涉及政府监管、建设、运营以及管线等多个部门和单位，是典型的复杂系统。
它的建造费用巨大，仅单舱造价就超过4000万元/km，投资费用是传统直埋管线的2倍之多，且需要高昂的投入成本，安全与经济性是城市综合管廊运营可持续健康发展的关键问题。
复杂系统全寿命周期费用的构成特点是运行维护阶段的费用占全生命周期费用的绝大部分，早期设计和建造因素会决定后期的运维成本，图5-1是复杂系统全寿命周期费用的帕劳托曲线示意图。
从该曲线可以看出，要确保设施的全寿命周期成本最优，需要重视设计建造阶段和运行维护阶段的决策和消耗费用，通过对设施全寿命周期费用进行分析，确定合适的设计建造方案，采用优化的运行维护策略，可以降低消耗成本，从而节省费用。
图5-1 帕劳托全寿命周期费用曲线示意图
显然，在城市综合管廊早期阶段考虑智能技术的应用，会大幅降低后期决策对成本的影响，尤其是早期阶段消耗成本较低，从而可以实现最优的经济收益。
在安全目标确定的前提下，采用信息化的技术手段对运行维护的策略进行优化，是降低运行阶段决策费用的最佳技术手段，也是降低消耗成本的重要方法，例如对监测数据进行融合分析和故障预测，采用精准运维策略和备件管理方法来降低维护费用。
1 全寿命周期成本分析
1.1 全寿命周期成本
城市综合管廊全寿命周期成本包括从规划设计、工程建造、运维以及退役全过程所投入的全部资源，包括全寿命周期资金成本、全寿命周期社会成本和全寿命周期环境成本，如图5-2所示。
图5-2 城市综合管廊全寿命周期成本
全寿命周期资金成本是指城市综合管廊全寿命过程中直接体现为资金耗费的投入总和，主要包括工程建造成本和运维成本。
从经济性效益来说，城市综合管廊能够减少管线运维和应急管理成本，延长管线使用寿命，提高管线生产效益，节省城市宝贵的土地资源和社会大众出行成本，有效拉动基础设施建设投资带动经济增长。
在城市综合管廊使用年限内，综合管廊较直埋管线总建设和维护成本降低11%，经过效益分析和比较，综合管廊较直埋管线总的成本降低23%。
全寿命周期社会成本是从城市综合管廊前期规划、设计、施工、运维、退役全过程中对社会所产生的负面经济影响，一般不直接以资金形式体现而往往容易被忽略，例如城市综合管廊严重事故造成管线泄漏及人员伤亡的损失。
从社会效益来说，城市综合管廊可以扩大城市发展空间，提高城市地下空间利用率，改善城市环境，节省市政管线维修时间，消除高压线安全隐患，降低社会大众出行成本，促进综合管廊建设区域周围的土地升值，提升城市形象、社会工作效率与大众生活品质以及市政管线综合管理水平与防灾能力，增强城市功能。
在人口规模较大的城市建设综合管廊所能产生的社会效益价值要高于人口规模少的城镇。
在城市交通主干道下建设综合管廊的社会效益大于城市次要道路下建设。
老城区建设综合管廊的社会效益比城市新开发区域显著。
城市越早规划建设综合管廊，其产生的效益价值越高。若综合管廊项目与道路、地铁等工程同步一体化规划和建设即可降低成本，也能更好发挥管廊的社会效益。
全寿命周期环境成本是指在城市综合管廊全寿命周期过程内对环境造成的潜在不利影响，包括环境资源消耗费用、维护环境质量水平的费用和环境损失成本，例如工程造成的地质下沉，以及事故中通风系统可能排出的灰尘和有毒气体对环境造成的污染。
由于城市综合管廊设计寿命达到100年，建设和运营的资金成本巨大，是全寿命周期费用管理和优化的主要方面，但是，也不能忽视建设与运营阶段的社会和环境成本，尤其是在地下有限空间中，发生的严重事故可能造成巨大的社会和环境损失，并直接导致较大的经济性损失，因此，增强建造和运营的安全性也是增强城市综合管廊经济性的重要手段。
1.2 工程建造成本
从工程建设活动过程角度分析，城市综合管廊工程建造成本主要包括规划、设计、采购、建造、调试阶段的费用，图5-3给出了城市综合管廊工程建造成本的主要组成部分。
工程建造的前期阶段主要包括规划和设计，虽然它们在工程建造中的费用相对较少，但是却决定了主要的建造成本，尤其是规划设计阶段，它决定了城市综合管廊的设计和建造方式，对地下环境进行详细的勘探，结合城市管线现状与发展规划制定最优的工程建造方案在一定程度上可以大大降低城市综合管廊的建造成本，并节省运维费用。
此外，在设计阶段，考虑地下环境以及管线运营管理需求，利用先进的技术，提升设计的固有安全水平和运维管理效率，能够有效降低运维阶段的人力成本和管理成本。
图5-3 城市综合管廊工程建造费用
设备采购和建造费用主要包括城市综合管廊本体结构、管线以及附属设施（通风、排水、消防、监控、标识等），其中管廊本体结构的建造和管线等设备的采购和安装费用是主要组成部分，也占据了工程建造费用的绝大部分。
据测算，每米城市综合管廊本体结构直接工程费用为6.1万元，每米城市综合管廊管线铺设或更换的直接工程费用为2.8万元，对于长达几千米的城市综合管廊，仅管廊本体结构和管线铺设的直接工程费用就高达上亿元。
由于管线运营寿命低于城市综合管廊本体结构寿命，显然，管线更换成本也是城市综合管廊运维阶段重要的成本支出，为了尽可能降低管线更换成本，应加强对管线的运维管理，尽可能地延长管线寿命，一旦发生管线事故，管线更换带来的运维成本增加将非常显著，有可能会对管线运维的经营活动带来巨大的经济风险，导致城市综合管廊提前退役，极大地降低了城市综合管廊的经济效益。
此外，在工程阶段也需要考虑占用城市土地资源造成的相关使用费用和征迁费用，且城市综合管廊建造费用巨大，工期一般长达几年，工程预备金（费率8%～10%）、人工成本、管理费用和贷款利息以及其他税率的支出也不容忽视，因此，也需要重视建造阶段的降本增效，提升施工与管理的效率和信息化水平，降低建造过程的成本，例如利用BIM信息对工程建造活动进行优化和管理。
城市综合管廊工程建造的社会和环境成本也不容忽视，尤其是在城市老城区，工程建造可能会极大地影响城市交通和沿线区域的商业活动。
此外，城市综合管廊建设过程也不可避免给周围环境带来空气、水、声和生态环境的破坏，例如对绿化的破坏。
要降低工程阶段的社会和环境成本需要在规划阶段增强城市环境勘察和规划的水平，并在施工阶段尽可能地降低工程对城市生产生活和环境质量的影响。
1.3 运维成本
随着我国大规模规划和建设的城市综合管廊逐渐投入运营，城市综合管廊年运营成本将超过45亿元，城市综合管廊运营的成本问题将逐渐变得突出，并影响管线单位入廊意愿和管廊的经济效益。
因此，规范城市综合管廊的运营和成本指标，利用信息化技术降低运维成本，成为城市综合管廊智慧运维技术发展的主要方向，也是城市综合管廊可持续发展的必然要求。
采用成本要素分析法对城市综合管廊运维阶段的成本进行分析，运维成本主要包括材料费和燃料动力费、人工工资及福利费、固定资产折旧费、固定资产修理费、无形资产及其他资产摊销费、财务费用和其他费用等，图5-4给出了城市综合管廊运营成本的主要组成。
某已运营的10.51 km城市综合管廊年运营成本定量分析表明，每年平均的年维护费用高达817.42万元，其中人工费（不包括维、
图5-4 城市综合管廊运营成本
表5-1 某城市综合管廊年平均运营成本
从以上成本分析可以看出，城市综合管廊运营成本可以分为如下几个方面：能耗成本、运维成本和运营管理成本、社会和环境成本。
能耗成本是维护城市综合管廊全天24 h正常运行以及事故和应急状态下各类设施、设备消耗的水和电所产生的动力费用，主要包括：配电系统设备运行费用、照明系统设备运行费用、给水排水系统设备运行费用、火灾消防系统设备运行费用、温湿度检测系统设备运行费用、通风系统设备运行费用、空气监测设备运行费用、视频监控设备运行费用等。
运维成本是确保管线生产和运营的一系列活动产生的人工费、材料费等的总和，例如日常巡检、在线监控、维修等活动产生的费用。
运维成本一般按“年”来进行结算，综合管廊的日常保养和维护成本包括综合管廊舱体结构如主段、通风口、投料口等的一般保养、清洁，辅助设备如供电照明设备、通风设备、消防设备等的维护、更换，运营控制中心以及设备用房等附属工程的清洁、修复所产生的人工费、机械费和材料费。
另外，综合管廊为钢筋混凝土结构，结构使用年限一般都为100年，随着使用时间的增加，综合管廊主体结构必然需要进行部分维修，综合管廊的修复性保养可分为大修和中修，综合管廊的大、中修一般每5年进行一次，有大修时不计中修，大修工程费用按日常养护费用的10倍计，中修工程费用按日常养护费用的5倍计。
运营管理费用支出相对比较固定，用于招聘相应岗位员工、采购、财务等人员成本支出，包括需要支付相关人员的工资、福利待遇以及自身的运转、日常开销资金。
社会和环境成本主要是运营过程中发生严重事故后对城市交通、生产生活以及环境带来的不利影响，显然提升城市综合管廊的安全管理水平，是降低城市综合管廊和环境成本的有效方式。
信息化的技术可以提升安全运营管理的效率，降低人工成本，尤其是人工智能与机器人技术的发展深刻影响设施管理领域的分工和协作方式，采用智能技术替代危险环境下的大量重复性作业是当前设施运营管理的重要技术发展方向。
地下环境的运营管理不可避免地需要将有限空间下的设施与人员的安全放在重要位置，并利用先进的技术提升安全运营管理和灾害应急管理水平，避免运营过程造成巨大的社会和环境成本。
为了合理评估先进技术的应用前景，应从安全性和经济性两方面进行综合评估。目前，吊轨式形态的巡检机器人已经开始比较广泛地应用在城市综合管廊中，但是对巡检机器人经济性方面的研究较少。
吊轨式巡检机器人的建造或改造成本主要包括机器人（包括远程监控设备）、供电（包括电缆）、通信、导轨（包括辅件）、防火门（包括控制设备，用于机器人穿越防火间）等设备的采购及建筑安装费用，根据系统设计和工程经验，按照每千米折算成本预估不超过67.5万元（表5-2）。
表5-2 每千米机器人建造成本分析
综合管廊设计使用寿命100年，而机器人的平均寿命可达20年，并且在运行条件有利的情况下，这个期限可以大大延长。
不考虑价格变动因素的情况下（无法有效预测人工及设备的长期价格变化），每千米综合管廊全寿命周期使用机器人的建造成本约为337.5万元（全寿命周期内更换5次），在100年综合管廊使用寿命内综合管廊较直埋管线总成本降低23%。
可见，机器人建造成本约为综合管廊建造成本的3%，机器人的增加成本只是综合管廊产生收益很小的一部分（10%）。
由于国内综合管廊及机器人运营时间较短，缺少相关评价模型和数据，机器人对综合管廊运维成本的影响采用定性分析法。
虽然采用机器人会增加综合管廊设备运维成本，但是机器人可以降低人工检查的劳动强度和频次，实现更加精细化的检测，并获取较全面的数据，从而可以利用大数据分析技术提升综合管廊的安全水平，降低人员安全伤害风险并节约人工成本，具有明显的经济和社会效益。
伦敦地铁采用轨道式机器人检测技术对隧道进行了检测，相比传统人工检测节省了48765英镑，也间接证明了机器人可以比人工检测便宜。
1.4 延寿退役成本
目前，国内城市综合管廊还未面临退役的问题，但是随着城市综合管廊的运营，城市综合管廊可能面临着延寿或退役的问题，尤其是在发生严重灾害事故的情况，城市综合管廊可能面临寿期缩短或退役的问题。
由于没有相关的经验数据可以参考，参考工程阶段的成本分析，将延寿和退役看作工程项目进行成本分析，其成本主要包括勘察、设计和施工成本，在成本要素上包括实施退役和延寿活动中需要支出的各种材料、人工、财务、管理成本等，图5-5给出了城市综合管廊延寿或退役成本的主要构成。
图5-5 城市综合管廊延寿或退役成本
显然，施工成本是城市综合管廊延寿或退役成本的主要部分，城市综合管廊的退役也不是简单地将设施拆除和封堵。
城市综合管廊延寿或退役需要充分考虑城市综合管廊的社会和环境成本，防止城市综合管廊给城市的生产生活带来不利的影响，例如报废的设施在台风、地震等自然灾害情况下可能对周围环境产生巨大的危害或引发次生灾害。
因此，在延寿或退役中需要对延寿或退役拆除方案进行论证，并结合数据分析评估结果，综合利用智慧运维技术的成果（例如可靠性与安全性评估、事故预测等），制定合理经济的施工方案。
2 全寿命周期费用建模
从基础设施的特点和复杂系统角度考虑，实现最优的全寿命周期成本是城市综合管廊智慧运维技术的重要目标，然而城市综合管廊涉及多个单位和部门，也关系着城市人民生产生活，这增加了实现最优全寿命周期成本的复杂性和难度。
要实现最优的全寿命周期成本，需要对城市综合管廊全寿命周期费用进行建模分析，利用数据科学的方法来平衡不同单位之间的利益诉求，从而可以利用信息技术等手段识别影响城市综合管廊经济性的薄弱环节，制定相应的优化措施。
此外，缺乏科学的管线使用费用定价模式，也极大地影响了管线单位的入廊意愿和城市综合管廊的经济效益。
城市综合管廊和管线的运行寿命长达几十年甚至上百年，定价模型需要综合考虑城市综合管廊的短期和中长期收益，并平衡管线单位的经济利益，这需要政府的监管和价格管控。
建立科学合理的费用定价模型和实施必要的政府监管也需要对全寿命周期费用进行建模和分析。
2.1 费用综合建模
从城市综合管廊全寿命周期费用成本的构成来看，建设阶段的费用在城市综合管廊前期阶段已经确定。
对于城市综合管廊全寿命周期成本来说，运维阶段的成本占总成本的绝大部分。
对于建设阶段的费用分析和评估方法已经有比较成熟的方法，但是对于长达百年的城市综合管廊运维阶段的费用分析评估一直是影响城市综合管廊经济性分析的难点。
因此，对城市综合管廊运维阶段的成本进行综合建模与优化是智慧城市运维需要解决的关键问题。
能耗成本是相对缓变的，在一定的时间内可以认为是相对不变的。
管理成本与城市综合管廊的运营规模、信息化水平和管理效率相关，管理成本在短期内也是相对缓变的。
在特定的城市综合管廊运营规模和管理措施下，能耗和管理成本可以近似线性变化，可以利用近几年运营成本数据进行线性拟合。
社会和环境成本与运营的安全水平相关，可以将社会和环境成本耦合到运维成本中。
因此，城市综合管廊全寿命周期的成本可以用式（5-1）进行表示。
式中，P是全寿命周期成本；
P0是静态成本；
K是线性成本因子；
Pm是运维成本；
t是时间。
静态成本表征了城市综合管廊建造成本和退役成本，线性成本因子与城市综合管廊的能耗和管理水平相关，Pm是运维成本，显然Pm是一个非线性函数，也就是说城市综合管廊全寿命周期成本的变化是非线性的。
因此要确定城市综合管廊的全寿命周期成本，需要对非线性函数进行建模和求和，这是一个复杂的建模和计算的过程。
对于复杂的非线性系统模型，可以采用机器学习的方式对成本进行预测，但是采用机器学习对城市综合管廊进行成本建模，由于模型的可解释性较差，可能难以识别影响经济性的关键要素。
图5-6给出了利用多源数据分析和机器学习方法进行成本模型建模与优化的过程。
图5-6 基于机器学习的成本模型建模与优化
在有大量有效数据的基础上，采用机器学习方法可以建立相对准确的全寿命周期非线性成本模型。
在缺乏有效数据支撑的基础上，采用这种方法建立的模型误差较大，难以有效评估成本。
然而，对于长达百年寿命的城市综合管廊，我们的目标并不是要知道全寿命周期的总成本是多少，而是在长期和短期利益之间取得最佳的经济性平衡，因此，对全寿命周期成本的变化进行预测和控制才是研究和关注的重点。
从全寿命周期成本变化率角度分析，我们可以对城市综合管廊全寿命周期成本模型进行简化。
运营阶段的城市综合管廊能耗成本和管理成本的变化一般比较缓慢，因此，可以将K在一定时间内看作是定值，但是运维技术的进步会促使K值减小，因此能耗和管理成本的优化目标变成了使得K值尽可能小。
此外，利用小样本数据机器学习方法可以对K值进行预测和反馈，从而可以评估能耗和管理成本优化结果，实现动态的经济性评估，从而降低全寿命周期成本。
运维阶段的成本构成了城市综合管廊全寿命周期成本的大部分，因此也是费用建模的主要研究对象。
运维的策略和方法关系到运维阶段的成本，此外，城市综合管廊的社会和环境成本与城市综合管廊的安全性密切相关，且城市综合管廊的安全事故可能会引发巨大的社会和环境成本。
在城市综合管廊运维阶段的成本建模中，与安全相关的社会和环境成本不可忽视。
但是社会成本和环境成本的建模和评估过程通常难以量化，为了进行量化分析可以将社会成本与环境成本的问题转化到概率安全空间，将经济性优化的目标转化成概率安全目标的优化，因此运维阶段的费用模型可以表示成式（5-2）。
式中，Pr是与运行维修活动相关的成本；Ps是与概率安全相关的社会与环境成本。
显然，控制运维阶段的成本与运维阶段的技术和策略相关，因此，经济性优化的目标也就转变为在一定的概率安全约束下的运维技术和策略的优化，这也启发我们采用先进的技术来降低运维阶段的成本来优化城市综合管廊全寿命周期成本，例如，采用智能巡检机器人降低人工成本，采用精准维修策略降低城市综合管廊维护费用。
2.2 费用定价模型
根据城市基础设施管理理论，城市综合管廊是城市基础设施，需要依靠政府财政支持。
然而，城市综合管廊建设和运营成本巨大，政府财政能力有限，单纯依靠财政支持发展城市综合管廊，政府将面临财政压力。
为缓解政府财政压力，吸纳社会资本推进管廊建设，PPP成为城市综合管廊建设的推广模式。
在此模式下，社会资本为保证自身的经济效益的可获得性，各管线单位需向管廊运营单位缴纳入廊费用，合理的入廊收费定价模式将有利于PPP模式的正常运作，降低财政压力。
国外针对管廊入廊费用主要通过租赁方式和融入建设费用两种方式解决管廊收费的问题，我国对管廊入廊费用的定价模式则采用了直埋成本法、专用截面分摊法和专用-公用截面分摊法，但是存在如下的问题：
1）入廊费用的分摊主体不确定。
2）入廊费用的测算方法的影响因素不确定。
3）入廊费用付费模式不确定。
4）缺乏法律和标准规范的支持。
城市综合管廊利益相关方有代表公众利益的政府、投资机构、管线运营单位和管廊运营单位，入廊费用定价模型需要平衡各方的利益。
根据“谁受益，谁付费”的原则，城市综合管廊利益相关各方应对全寿命周期成本进行合理的分摊。
然而，要准确确定全寿命周期成本本身就是极其困难的事情，也几乎是不可能的，必须在短期和长期利益之间进行必要的平衡。
当管廊进入运营阶段，管廊运营的收入主要来自政府和管线单位。
根据城市基础设施运营收支平衡的要求，政府和管线单位的支出应该与工程建设和运维阶段的全寿命周期成本基本相抵。
因此，入廊费用定价模型需要考虑如下因素：
1）城市综合管廊工程建造阶段的费用及建设投资的合理回报。
2）管线占用空间的比例。
3）管线在不入廊情况下的全寿命周期成本。
4）管廊入廊单位的经济承受能力。
5）其他重大成本，例如事故造成的社会和环境成本。
对于政府来说，过重的财政支出势必会影响城市其他方面的发展，因此在城市综合管廊的规划建设阶段需要平衡综合管廊长短期利益，合理控制建设规模，防止后期运维成本的增长导致财政吃紧，影响城市综合管廊的安全运行。
对于管线单位来说，早期的投入可能带来经济效益的损失，但是从长期利益的角度来看，综合管廊会给管线单位带来巨大的经济收益。
然而，科学合理地确定城市综合管廊以及管线的全寿命周期成本一直都是管廊和管线单位的难题，投资的时间成本可能会给单位的运营带来巨大的经济风险，并可能最终转嫁到城市人民的头上，从而影响城市的可持续发展。
管廊入廊费用的确定，也是各方利益博弈和平衡的过程。
因此，从入廊费用定价模型需要考虑的主要因素角度，建立了如式（5-3）的动态定价模型。
式中，p是t时刻的入廊费用；D是采用传统直埋方式的管线全寿命周期（Ti）成本；
i表示需要支付管廊费用的单位序号，包括政府和各管线单位；
K是分摊因子，它是全寿命周期内管线相关投资的回报率与管线空间占比的乘积。
由于很难准确确定城市综合管廊的全寿命周期成本，况且各利益方必须在长期和短期利益之间进行平衡，显然管廊入廊费用的定价模型必然是个动态的调整的过程。
由于城市综合管廊的建设投资是个相对静态的过程，且政府的财政、管线及管廊单位的经济状况在短期范围内相对稳定，也不是不可预测和评估。
因此，可以将全寿命周期费用的分摊转变为在特定时间内的城市综合管廊成本的动态收支平衡，从而解决管廊入廊费用的分摊和定价模式。
假定投资回报率和管线空间占比为固定值，则全寿命周期管廊的相对收益为P′，定价策略变为如式（5-4）和式（5-5）的形式。
定价模型的问题转化成了对管线直埋全寿命周期成本和城市综合管廊全寿命周期收益的动态评估。
显然在一定的运维时间期限和条件内，管线直埋全寿命周期成本和城市综合管廊全寿命周期收益的变化相对缓慢，可以采用定期递增策略的方法来确定管廊入廊费用，这样也就可以用机器学习等方法对成本进行预测和评估。
由于技术的发展和管理水平的提升，例如基于智能巡检机器人的智慧运维技术的应用，管线及城市综合管廊全寿命周期成本也是一个动态变化的过程，因此，合理评估管线和城市综合管廊全寿命周期成本的变化情况是确定城市综合管廊入廊费用的基础，也是动态确定政府与管线单位费用承担的重要依据。
这个过程需要建立在比较全面的成本数据基础之上，只有建立了相应的基础数据，才能利用信息技术的手段，发现数据中蕴含的规律，建立相关的动态成本预测模型，从而实现长期和短期利益最佳平衡的定价策略，让城市综合管廊各利益方实现最优的经济效益，发挥城市综合管廊的效能，促进城市经济发展。
3 动态经济性评估与优化
对城市综合管廊的经济性进行评价和优化是实现城市综合管廊智慧运维的关键目标。
经济性的评价和优化是建立在全寿命周期成本分析与建模基础上的，只有对城市综合管廊的经济性进行动态的评估和优化，才能评估当前的技术和策略是否能够促进城市综合管廊的经济效益提升，从而保障代表公众利益的政府、投资者、管廊和管线单位的利益，打造可持续发展的生态体系。
这种生态体系会推动那些能增强城市综合管廊运营安全性和经济性水平的技术发展与应用（例如智能巡检机器人技术、大数据分析技术等），从而深刻影响城市综合管廊运营管理的模式，并在一定的社会环境（例如智慧城市）和技术基础之上，实现城市综合管廊安全性与经济性的平衡，达到降本增效的目的。
3.1 经济性评价体系
现有的一些经济性评价体系主要是针对建设过程中的经济性评价，其目的是为城市综合管廊的规划建设提供决策依据，其评价体系主要围绕技术、经济与社会环境因素的关键指标进行分析，具有一定的时间局限性。
技术性因素主要是考虑综合管廊建设项目需要具有专业的技术要求和一定的建设条件，包括技术方案、地质条件、管理体制等方面。
经济性因素主要是评估管廊建设的合理性，既需要考虑投资方的经济承受能力，又需要从全生命周期的角度来考虑，包含管廊的投资和长期运维费用，以及管廊使用后带来的效益所产生的费用节省。
社会环境指标主要是考虑在“因需而建”原则下，能否产生的良好的社会与环境效益。
显然，这种评价体系不能适用全寿命周期的经济性评价，尤其是占全寿命周期成本绝大部分的运维管理的经济性评估。
对于城市综合管廊的经济性评价体系应涵盖全寿命周期，并考虑城市综合管廊经济性的时变特点和复杂性，重视安全水平对城市综合管廊经济性的影响。
对于复杂系统的评价，可以从时间、逻辑和知识三个维度进行系统的分析，其中任一维度又可分层次，形成立体的结构体系，这也体现了系统工程方法的系统化、最优化、综合化、程序化和标准化的特点。
图5-7给出了基于以上三个维度的城市综合管廊经济性评价体系。
图5-7 城市综合管廊三维经济性评价体系
时间维主要从城市全寿命周期角度对不同阶段的目标和不同的工作内容，制定不同的评价指标，有利于解决全寿命周期成本时变特性对经济效益的影响，避免模型过于简单，不能体现运维阶段成本变化的复杂性。
此外，在运营阶段，还可以根据城市综合管廊的安全和寿命评估，将运营分为早期、中期和后期几个阶段，并根据维修策略（例如预防性维修周期）在更细的维度进行评估，从而将经济性与运营活动密切结合。
逻辑维是指在时间维度中每阶段要进行的工作内容应遵循的思维程序。
对于经济性评价，逻辑维主要考虑各利益相关者的需求和职责，它体现在城市综合管廊的各个时间阶段必须要平衡各方的利益，是城市综合管廊可持续发展的基础。
城市综合管廊的利益方主要是政府、公众、投资者、管廊和管线单位。
任何有损利益方的技术和措施，都可能打破经济利益的平衡，从而威胁城市综合管廊健康发展和安全运营，并导致公众利益受到损失。
知识维主要是指在不同的时间阶段和不同的利益相关方进行经济性指标评价时所需要的领域知识。
显然，经济性评价的过程也是一个多源数据和知识融合分析的过程。
传统的知识融合主要依靠专家，这种方式带有强烈的主观性，在各利益方利益平衡的过程中，容易造成利益冲突。
随着信息技术的发展，数据和知识的融合分析将变得越来越容易和准确，这为城市综合管廊的经济性评价体系的发展提供了客观技术基础，也是城市综合管廊智慧运维技术的重要技术发展方向。
根据以上评价体系，可以根据不同时间阶段的特性和目标，从利益相关方选取关键技术指标进行动态评价，避免繁杂的技术指标影响评价过程。在选取经济性评价指标过程中，可以遵循以下的原则。
1）基本原则：安全性、经济性、效率性、有效性、公平性。
2）Smart原则：具体、可度量、可实现、相关性、有时限。
3）平衡性原则：平衡利益相关者的需求。
3.2 动态经济性评价
根据城市综合管廊三维经济评价体系，从利益相关方和城市管廊全寿命周期两个方面进行关键经济评价指标的识别和选取，并采用成本分析与建模的方法，利用数据与知识融合的方法，建立城市综合管廊全寿命周期动态、客观的三维经济性评价方法。
城市综合管廊的利益方包括政府、公众、投资者、管廊公司与管线公司，投资者是作为政府财政支出的补充，有利于城市综合管廊的发展。
城市综合管廊全寿命周期包括规划、设计、建造、运营和退役5个阶段。
表5-3给出了城市综合管廊全寿命周期主要阶段的经济性评价指标体系。
表5-3 城市综合管廊全寿命周期经济性评价指标体系
1规划设计阶段的经济性评价
城市综合管廊的规划和设计阶段，决定了城市综合管廊的建设规模和内容，也决定了大部分的建设和运维成本，早期若能解决运营的经济性问题，将会节省大量的资本和社会环境成本。
作为城市基础设施，城市综合管廊的发展需要政府结合城市发展进行规划建设。
政府在规划和决策阶段，为了降低财政压力，推动城市治理与发展质量，鼓励社会资本参与城市管廊的建设，并对社会资本方进行把控和维护公众利益。
社会资本方参与城市综合管廊的建设，其目的是尽可能多地获得稳定的收益，这与基础设施运营的微利特性是相互矛盾的，也会影响公众的利益。
对于管廊和管线使用单位，需要建立可持续的经营模式。
一方面作为管廊的业主单位，管廊运营单位需要通过收取尽可能多的费用来维护管廊设施，发展运维技术，确保设施的安全。
另一方面，管线单位作为用户，需要管廊公司提供服务，并尽可能少地支付入廊费用。
这两者在费用收支上的矛盾，会影响城市综合管廊的经济效益，从而制约着新技术和管理手段的应用，因此解决收费问题是促进管廊可持续发展的关键。
社会公众的贡献在于为综合管廊的建设决策提供支持，公众作为综合管廊项目产品或服务的最终消费者，其接受程度影响着综合管廊的发展。
据此可以提取出利益相关者对应的主要评价指标以及相关评价内容，见表5-4。
表5-4 城市综合管廊规划和设计阶段经济性评价指标体系
2.建造退役阶段的经济性评价
在建造和退役阶段，政府由发起者转变为监督者，投资者和公众也会参与到项目的监督过程，政府需要确保城市综合管廊的建造和退役质量，并与社会资本和公众进行沟通。
社会资本需要根据合同支付控制项目的进度、质量和安全，从而确保城市综合管廊具有较高盈利水平，并降低社会和环境成本。
管廊运营和管线使用单位需要管控建设的进度和质量，配合项目公司的协调管理，保证安装或退役活动的顺利进行。
公众会更加注意综合管廊在建设或退役过程中造成的环境污染、出行不便等问题。据此可以提取出利益相关者对应的主要评价指标以及相关评价内容，见表5-5。
表5-5 城市综合管廊建造和退役阶段经济性评价指标体系
3.运维阶段的经济性评价
运维阶段占据了城市综合管廊全寿命周期的绝大部分时间，也是影响城市综合管廊经济性评价的关键环节。
虽然城市综合管廊运营时间可能长达上百年，但是在短期内城市综合管廊运营的收支情况不会发生较大的变化，除非发生严重的运行或灾害事故。
为了平衡各方的长期利益，应定期对运营阶段的经济性进行评价。
在运营阶段，政府不仅是监督者也是城市综合管廊权益的归属者，它最大的诉求是城市综合管廊能够达到最佳的经济性和安全性水平，确保公众和投资者的收益不被损坏。
社会资本方最大的诉求是获得合理收益，其主要职责在于对管廊的运维，包括管廊自身和附属设施的养护维修、安全管理、成本管理等方面，此阶段时间跨度长，价格调整的灵活性影响着经营的收入，而经营经验的缺乏可能会有成本超支的风险。
管廊运营单位最大的诉求是获得政府财政支持和管线单位的入廊费用，降低运维成本，并尽可能提升安全管理水平，为管线单位提供服务并支付投资者的收益，延长城市综合管廊的寿命，增加收益。
管线使用单位最大的诉求是获得满意的管廊服务，按时支付入廊费和运维费，并及时维修管线，为公众提供服务。
对公众来说，其作为监督者，监督综合管廊运营过程中对社会、环境的影响，及时反馈意见。
据此可以提取出利益相关者对应的主要评价指标以及相关评价内容，见表5-6。
表5-6 城市综合管廊运营阶段经济性评价指标体系
