臺中市政府建設局管線管理科負責代辦統一挖補作業,不到30人,透過IT系統的協助每年能夠處理6千件挖補工程。圖中為管線管理科科長許由興(右4)、正工程司張慎言(右3)、股長黃治中(右2)和業務助理廖文助(右1)。(圖片來源/iThome)

在路上經常可以看到馬路開挖埋設各式各樣的管線,不論是電力管線、電信管線、自來水管、瓦斯管、油管等工程需要開挖道路,以臺中市來說,每年就有6千多件這類道路開挖的施工案件。若每件工程只需1個工作天,每天至少要進行16件道路開挖工程,頻率相當高。

因為工程案件繁多,需要施工的管線單位往往向地方政府取得挖路許可後,不一定會落實切割、回填、分層夯實、路面修補等基本動作,導致每次下雨過後,雨水沖刷品質不良的施工路段,經常會發生路面坑洞或下陷的情況。

為了解決路面品質不良的問題,不少縣市近幾年也紛紛推動路平專案,重新翻修路面,再管制後續的開挖申請,但臺中市政府的作法截然不同,不是透過事後管控,而是採取統一代辦的方式,從施工作業階段就開始集中管理,以確保所有路面挖補作業的施工品質。

率先推動管線統一挖補作業

臺中市政府早在民國86年就領先全國,設立了「代辦管線工程統一挖補」作業辦法。原本由個別管線單位如臺灣電力公司、自來水公司、電信公司等各自進行的道路挖工程,全部統一由市政府建設局代辦。

管線單位有路面開挖補的需要時,必須先向臺中市建設局的管線管理科提出申請,管線管理科審查核可後會依據申請單位的需求,派工給工程承包商,由承包商負責開挖、回填、路面鋪築等土木工程施工項目,再由管線單位負責配線接管。最後,由管線管理科付款給工程承包商,並依此向管線單位收費。

臺中市政府建設局管線管理科科長許由興表示,統一挖補的好處是可以集中管控施工品質。因為實施統一挖補,所有工程必須經過建設局驗收通過才付款,所以,作業上的事權統一,臺中市政府等於是最大業主,就可以統一要求路面修復標準,確保施工品質,另一方面,可以協調數件工程聯合開挖,減少道路挖掘次數,相關的管線單位也能相互監督,避免損害到各自的管線。

臺中市政府為了推動這項統一挖補作業,除了頒布相應的配合法規,包括《臺中市道路管線工程統一挖補作業自治條例》和《臺中市管線工程統一挖補作業基金收支保管運用》,另外也調整組織任務,設置了臺中市聯合服務中心,並且提出一套共通的道路施工品質要求《公共設施管線工程挖掘道路注意要點》。

雖然統一挖補的效益很高,但實施難度也很高,尤其是市政府要提供代辦服務,每一件管線單位申請的工程,都要經過審查、核發許可、派工、竣工申報到驗收付款等層層作業流程,牽涉到行政、財務、跨部門協調作業等,非常麻煩。

1年6千件挖補工程案,唯有電腦化才能處理

臺中市每年為近6千件道路挖補工程,每一件都得經過這些作業手續,即使大部分只是幾萬元的工程案,甚至有的開挖工程只是為了從馬路邊開挖1公尺,將自來水管接到民眾家中,施工費用只有七、八千元,也得經過層層作業。

而且從管線單位提出申請,設計派工、竣工申報等都要繪製管線圖面以供查驗,過去,管線單位如臺電公司、自來水公司等光是為了處理這些道路開挖工程需要的資料,例如預算書、工程計畫、設計圖面等,就得養大批作業人力才能勝任。

但是,負責代辦統一挖補業務的臺中市建設局管線管理科,連同科長和管理主管,還不到30人早期統一挖補採人工作業的方式進行,要完成一件聯合施工案件(水、電、瓦斯、電信)的工程設計案,必須經過人工繪製、校稿工程圖,細算工程預算等作業,每案作業時間要2天才能完成,這還不計行政流程審查的時間,竣工以後也要人工核算工程結算款,一個案件也得花上3天用人工核算才能得知付款金額,作業非常耗時。

後來,臺中市政府決定導入IT系統來建立數位化的管理環境,臺中市政府建設局管線管理科股長黃治中表示,沒有電腦化,實在難以處理如此龐大的業務。

臺中市政府建設局採取分年分期委外開發的方式,逐步完成了「臺中市挖路聯合服務中心電腦倉儲應用系統」架構下的六大系統,包括了對外公開挖路工程相關資訊的「民眾申挖資料網站查詢系統」,以及管線單位申辦作業用的「網路申請挖路許可證及路證審查作業應用系統」,還有2套工程管理需要的「工程設計預算竣工結算繪圖應用系統」以及用來協助測量定位用的「RTK衛星即時定位系統」,另外還有管理代收費用的「統一挖補基金管理系統」,以及維護管線資料的「管線圖資建檔作業」機制。

最核心的「網路申請挖路許可證審核作業應用系統」,採Web-base的多層系統架構,後端資料庫使用IBM大型主機和Oracle資料庫,前端編輯應用環境使用IE瀏覽器,另外應用系統也使用了ESRI 的SDE專用空間資料庫引擎來處理GIS圖資。

選對資料格式是成功的第一步

但在整套系統架構中,臺中市政府建設局管線管理科業務助理廖文助表示,最重要的建置成功關鍵是,一開始就選擇採用GML(Geography Markup Language)來作為資料儲存方式,而不使用傳統工程慣用的CAD圖面。「使用GML資料架構,才能利用測量產出數據,而不是人工編輯來產生數據。」

直接從測量取得原始數據,不需人工編輯,避免誤差

他進一步解釋,使用GML的目的就是為了不要人工編輯,因為一旦經過人工編輯,就有可能產生誤差,只有現場測量得到的數據才會是最準確的原始數據,後續可以利用這些數據自動計算、自動成圖,自動產生需要的各種報表。

過去使用的CAD圖面,雖然也是電子檔案,但這些CAD圖面是人工繪製而成,還必須經過校對才能確認正確性,而且每次需要圖面資訊時,例如設計階段和竣工階段,甚至是最後要上傳到公共管線資料庫時也需要圖面資料。若用CAD檔案格式,每次都要人工重新繪製和校對,等於還是一種人工作業而沒有自動化。

但若使用GML資料格式來記錄每一個點的位置資訊,因為是在工程竣工時,實際測量管線取得的位置數據,這些位置資料輸入系統後就不再編輯,處理人員只需要加註這些施工位置上所使用的管線種類。

預先規範座標命名規則,讓系統自動組合同類資料

為了減少人工干預的誤差,建設局預先規範了一套座標點的命名規則,例如同一個管線單位有相同的代碼,每次工程也有專屬代碼。施工單位測量時也同時在GML位置資料中加註這些識別代碼。

等到所有點的GML資料輸入系統以後,系統可將相同識別碼的位置組合在一起,在3維空間地圖中自動串連成施工的線段。接著,操作人員只要指定每一個線段所使用的管線種類,系統就可以從內建的管線種類資料庫,自動調出每一段施工管線的屬性和各種工程參數,例如管線直徑多寬,這種管線需要挖掘多大深度和寬度的土方才能容納等。利用這些內建資料,系統最後還能自動產出竣工用的工程圖面,如此就不需要人工編輯和製圖。

不過,測量施工管線的地理位置資訊,需要有很高的準確度,一般GPS定位系統得到的座標資訊,往往會有3~6公尺的誤差,但管線測量需要更精確的位置。所以,臺中市建設局也搭配設置了一套RTK衛星即時定位系統,可提供已知的位置資訊,供測量人員修正位置資訊,以提高精確度。

建立管線資料庫與招標單價,自動計算費用明細

不只是講究進入系統的位置資訊的品質,臺中市建設局還建立了完整的管線種類資料庫,包括每一個管線單位所使用的每一種管線資料。每年臺中市建設局會舉行挖補工程的公開招標,和得標廠商簽訂開口合約,就像是集中採購的作法那樣,和得標的工程承包商談妥每一種管線的單位長度的造價,最後,再將這些單價資訊輸入統一挖補系統。

當系統取得竣工後測量的GML資料後,管線管理科的承辦人員同時指定每一段施工位置所使用的管線種類,系統就可以自動參考最新得標單價,自動計算出每一段管線的施工費用,彙總出要付給承包商的工程款,而且還會自動產生會計作業需要的相關報表。廖文助表示,過去需要3天才能由人工核算出付款金額,現在只要10分鐘。

最後,系統還能自動萃取出公共管線資料庫需要的資料檔案,方便管線管理科的承辦人員上傳公共管線資料庫中,將實際建置的管線資訊分享到全國共享的資料庫中,以便供其他單位或未來要針對同一路段進行工程時的參考。

用系統快速核對施工管制,減少實地勘查

臺中市建設局在民國91年就先完成了GML資料庫,隨後才陸續完成其他系統,也一路累積了歷年設置的工程管線資料。

爾後,每次有管線單位提出道路挖補申請時,因為管線單位提供的資料還未統一,所以管線管理科的承辦人員還需要將管線單位提供的施工設計圖,輸入到統一挖補系統中建立內部系統使用的施工設計圖,比對內建的實際管線資料,就能進行預先判斷申請挖補的路段是否才剛完成挖補,還處於禁止開挖的管制時間內。

過去因為缺乏實際的管線資料庫,承辦人員每次要審查挖補申請,都得親自到現地勘查才能判斷,現在則只需打開系統比對,除非是管線單位提供的設計圖過於簡略,無法判斷才要到現地勘查,比過去節省了不少時間。

為了實現統一挖補作業電子化,臺中市建設局花了6年才逐一完成這六套系統,97年1月1日正式上線,截至目前已經運作了3年,各項系統功能也逐漸穩定。

因為6年前就先完成資料庫的建置,長期下來已累積了大量資料,臺中市建設局明年也打算升級硬體,來提高容量和運作效能。

將統一代辦作法,延伸到寬頻管道工程

後來營建署推廣寬頻管道工程時,臺中市建設局也沿用統一挖補的經驗,同樣透過開口合約和代辦施工的作法,來辦理寬頻工程的申辦、派工、竣工和結算,也直接複製了統一挖補系統的部分系統,修改成符合寬頻管道施工可用的系統。

因為臺中市建設局當初採用GML資料架構,將每一個施工管線都視為一個物件,後來寬頻管道工程使用的管線結構也很複雜,母管還有多個子管,而且子管未來還要能個別承租給不同電信業者,甚至每年轉租等。

廖文助表示,只有將所有管線物件化,就能有效管理,可以在系統中註記和管理每一段管線的用途。後來,臺中市順利完成全市166公里的寬頻管道建置工程,而且施工品質相當好,也因此而獲得營建署評鑑為全國都會型第一名。

臺中市實施統一挖補制度至今已14年,隨著IT 建置,讓各項作業高度電腦化,臺中市建設局管線管理科以區區29人的規模負擔起數倍人力才能完成的工程計畫。

不過,黃治中也道出推動統一挖補制度的辛苦,不只是要處理數千件工程的忙碌,更大的壓力是來自責任,原本由各管線單位負責的工程責任,現在都由臺中市建設局一肩扛下,甚至還要面對民眾抱怨和抗議。

但是,為了控管施工品質,臺中市建設局還是毅然決然地決定推動這套制度,民眾的意見集中,也督促了臺中市建設局,想要做的更好,例如後來甚至對於管道挖掘的形狀,都要求方正整齊。幾年下來,有越來越多的城市想要效法臺中市統一挖補的作法,臺中市建設局也成為了眾人的楷模。

 

實施統一挖補制度的價值

一、實施統一挖補效益

1.提高工程施工品質保障民眾安全減少國賠案件發生。

2.道路聯合施工減少挖掘次數降低交通衝擊影響。

3.標準施工作業流程美化市容環境。

4.成立挖路聯合服務中心單一窗口提升服務品質。

5.跨機關整合採購作業流程節省發包人力物力。

6.公告禁挖區域避免道路重複開挖。

7.資訊公開增加民眾案件查詢時效。

8.設置統一挖補作業基金增加道路養護經費來源。

9.路面修復品質提升減少道路養護次數節省大量公帑。

10.政府代辦挖掘作業避免發生施工責任不明之問題。

 

二、導入資通訊應用系統效益

1.全面電腦化作業節省大量人力支出費用。

2.引進地理資訊資料倉儲架構提升資料安全快速更新流通。

3.採工程自動結算系統快速印製報表降低資料錯誤率。

4.網路控管資料處理流程增進基金收支處理效率。

5.e化網路通報施工地點減少施工宣導費用。

6.採用GPS衛星定位和RTK測量環境快速獲得施工圖資。

7.改善簡化文書表格採用網路數位處理環境減少支出費用。

8.資訊公開增加民眾案件查詢時效。

9.網路申挖整合路證審核機制減少管線機關案件申請時間。

10.設置每日施工通報及網路意見反應信箱減少民怨。

 

三、整體效益

建立一整套如何打造體制外政府為民服務的作法,以及可供其他縣市政府學習的標竿制度。

資料來源:臺中市建設局,iThome整理,2011年7月。

 

機關小檔案

臺中市政府建設局

●    局長:沐桂新

●    地址:臺中市臺中港路2段89號

●    網址:www.construction.taichung.gov.tw

 

臺中市挖路聯合服務中心電腦倉儲應用系統架構圖

 

承辦人員將竣工時測量的實際管線位置資訊輸入系統,並指定每段管線使用的管線種類資訊後,系統就能自動核算出工程費用總和,並且能自動產生需要的相關報表,完全不需人工製作。

 

臺中市道路挖掘統一挖補管理系統除了作為管線單位線上申報之用外,也開放民眾查詢有哪些路段正在施工,讓這些與民眾生活相關的工程資訊更加透明化。

 

工程結算自動化

透過竣工時測量的管線實際位置資訊,再搭配管線種類資料和招標單價,不論工程大小,電腦就能自動計算出所需的預算書、結算書和各類行政作業的報表文件,不需像過去那樣必須用人工逐一結算,以及人工繪製工程圖,不但省時又能避免人為錯誤。

 

1. 竣工時實際測量取得的位置資訊匯入系統後,系統會計算出每一個測點的縱座標、橫座標、水平角、垂直角、斜距等,還會分辨出哪些點屬於同一管線,在地圖上繪製出管線位置。

 

2. 系統內建了一套管線資料庫,包括了各管線單位會使用到的所有管線種類,包括管線特性、相關工程資訊,甚至還有斷面圖。下一步是從管線資料庫中找到施工線段所使用的管線,逐一設定每一個線段所代表的管種(管線種類)。

 

3. 承辦人員設定完每一個施工線段所使用的管種後,系統會參考管線資料庫的數據,計算出這件工程使用了多少材料,開挖或回填了多少土方等,這些工作數量就是用來計價的基礎。

 

4. 臺中市建設局每年透過統一招標,和承包廠商簽訂各種管線的施工單價。參考這些單價和工程材料用量,系統就能自動計算出工程總價。這就是臺中市建設局這件工程要付給廠商的款項。

 

5. 系統還可以產生結算書需要的各種報表,如工作數量表、付款明細等,承辦人員不需要自行製作書表,全部可以自動產生。

 

6. 最後,系統可以產生承辦人員上傳給公共管線資料庫時需要的GML檔案,將埋設管線的位置和資訊,分享給其他平臺使用。

 

用線上審查減少現地勘查

承辦人員過去每個案件都得到現場勘查,了解申挖案件施工地點是否為新封層(剛完工填平的路段),現在承辦人員直接比對管線資料庫就足以判斷完成預審工作,除非設計圖不夠詳細,才需要現地勘查。

 

1. 利用管線資料庫的比對,現在承辦人員可以在辦公室內審查申辦案件,大幅減少了現地勘查的工作。

 

2. 挖掘道路申請書上貼了條碼,用讀卡機掃描後能調出相關申請資料。

 

3. 承辦人員可以直接在統一挖補管理系統中檢視所有的申辦資料,包括工程概要圖。

 

4. 打開工程概要圖,可以和內建的管線資料庫比對,直接在線上判斷施工地點是否會遇到剛完成施工的新封層。

 

未來可打造3D 管線構造圖

臺中市建設局長期累積了大量管線圖資,因為都是物件化的GML 資料,還可以用3D 模式即時呈現出立體的道路管線結構,不過,這項應用需要強大硬體設備才能進行即時運算,目前臺中市建設局還沒建置這類應用。

 

在3D 管線分布圖中,可以看到道路底下每一條管線的位置,還能切換不同方向來檢視。也可以使用鳥瞰的方式,從高空檢視某塊區域的管線分布情形。

 

點選圖中每一段管線,還可以進一步檢視管線的相關資訊,例如用途,管線種類等。

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