2022年7月30日，上海市土木工程学会通过线上视频会议的方式，召开上海城建城市运营（集团）有限公司等承担的“面向城市隧道群智慧运维的数字孪生体关键技术及应用”项目成果评审会。学会副理事长兼秘书长叶国强主持会议，评审专家委员会由同济大学朱合华院士任主任，原同济大学常务副校长李永盛教授、原铁道部总工教授级高工王麟书、建科集团总工教授级高工周红波、上海隧道工程股份有限公司首席信息官教授级高工熊诚、上海城建设计研究总院总工教授级高工姜弘、上海市道路运输发展中心教授级高工李志明任委员，讨论并通过了专家评审意见。

线上评审会与会专家与项目组成员

本次评审有上海城建城市运营（集团）有限公司、上海大学、同济大学等单位参会，上海城建城市运营（集团）有限公司董事长戴振宇出席会议并致辞，技术中心主任彭崇梅代表项目组作了项目情况介绍。

各位专家评价项目研究成果

城市隧道作为城市交通出行的重要基础设施和关键节点，其安全高效运行影响着整个城市的运营效率和公众出行的成本和感受。近年来，随着北京、上海等国内超大城市的基础设施建设发展和完善，重点逐渐由建设转向运维管理。而隧道设施体量增加和服役年限的增长，隧道运维面临的困难挑战也越来越多，因此亟需建立“数据主动感知―诊断―决策”的隧道智慧运维集成解决方案，为延缓设施衰老、提升城市隧道承载韧性和运行效率提供保障。

项目组面向上海市基础设施数字化建设转型需求，围绕隧道智慧运维的数字孪生体关键技术问题，从2014年上海大连路隧道开始，开展了长达8 年的产学研联合攻关，开展了隧道全息多维感知关键技术、隧道全要素评价方法、隧道服役性态演化趋势、维修策略和平台建设等专题研究，在城市隧道智慧运维感知关键技术、基于多源数据融合的评价、预测和决策技术等瓶颈问题上取得了突破，解决了一系列面向隧道智慧运维的数字孪生关键技术，为探索城市隧道全生命周期的科学养护和智慧决策提供技术支撑。

项目主要研究内容

1）在盾构隧道设计建造阶段即考虑未来设施结构健康监测需求，设计出包含“标准通信接口、标准预埋接口、标准总线接口、标准外挂接口”的智能标准管片（简称“4S”管片）。在“4S”管片的基础上，建设过程中就在隧道管片内安装RFID芯片，为施工期和运维期隧道内精确定位提供了基础；通过在管片预先安装基于激光测距的断面收敛仪器，实现运维期不中断交通条件下实时监测隧道断面收敛情况；在隧道内人员难以通行的狭小通道，超前规划应用基于机器视觉的隧道自动化巡检机器人，在施工期即铺设磁性轨道，为运维期狭小通道内病害巡检创造了便利性和可行性；在隧道投入使用后，通过在隧道保护区应用可移动式无线传感技术，实现对隧道保护区内中小桥梁结构稳定性进行实时监测。

基于物联网的城市隧道智慧运营全息多维感知关键技术

2）首次在基础设施领域提出了分类重要度的概念，为开展有层次的、针对性的养护决策奠定了基础；首次从土建结构、机电系统、附属设施和运营服务四个方面对隧道进行现状评价；建立了基于时空大数据的隧道服役性态演化预测模型，基于惯用法的物理机理分析和基于随机过程的数据驱动方法对隧道主体结构性能演化过程进行建模分析，揭示了隧道主体结构服役性能演化规律，分别针对隧道结构数字型病害和描述型病害2类关键典型病害，分别提出了基于时间序列模型和基于比例风险模型的病害分析和预测方法，同时初步建立了机电预测和演化模型，实现了精细化的隧道构件级的评价和性能预测。

基于多源数据融合的隧道运营状态评估和智慧决策技术

3）创新性的地研发了基于数字孪生底座的城市隧道群智慧运维平台，打通了隧道施工信息、运维信息和监测信息，实现了管养业务的无缝式溯源应用，采用CIM引擎构建了数据标准隧道数字孪生底座并且对模型进行了轻量化和渲染，实现了信息集成管理、多维度展示与驱动应用；通过定制的全生命评价体系，为隧道的预测性动态养护决策和可追溯式的精细化运营管理提供了可用工具，实现“五全”数字化运维管理；平台融合了先进的大数据架构，解决了健康监测、运维工单数据、缺陷数据的大吞吐量、高并发应用瓶颈，有力支撑了全生命分析和评价，并具有很强的可扩展性和推广性。 

研究内容三

基于数字孪生底座的城市隧道群智慧运维平台及应用

项目技术成果创新点

1. 实现隧道全生命周期一体化、长周期和无损化监测和病害高效精准识别；

2. 建立多颗粒度动态高保真孪生模型，实现隧道运维在数字空间的全景精准镜像；

3. 实现隧道整体服役性能长时预测、维修措施精准导向和维护策略全生命期优化；

4. 全域感知、云边融合的高速可拓的数字隧道集群管理平台完成上海市内29条隧道及地道覆盖管控。

项目成果

获得授权专利及软件著作权30余项；发表学术论文35篇，其中SCI收录16篇。相关技术成果在上海29条隧道（地道）上进行了规模化应用，并在全国其他多个省市得到了推广应用，支撑了长三角、粤港澳大湾区、港珠澳桥岛隧工程等一批重大工程项目，有效地推动了我国城市隧道设施智慧化、数字化、精细化运维技术的进步。

鉴于该成果的创新性及其工程应用情况，经专家鉴定认为成果达到国际领先水平。