第二屆ICIM中國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理國(guó)際大會(huì)10月18日在杭州開幕

10月18日，杭州文一路隧道正式通車運(yùn)營(yíng)。這條由上海城建集團(tuán)投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的隧道在國(guó)內(nèi)首次采用了“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”。在隧道規(guī)劃階段，就考慮到未來至少20年、甚至100年的維修保養(yǎng)，讓基礎(chǔ)設(shè)施徹底告別休克式的大修。

在同日開幕的2018世界城市日主題論壇——第二屆ICIM中國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理國(guó)際大會(huì)上，上海城建集團(tuán)展示了包括全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理、路測(cè)寶、智能盾構(gòu)等一批數(shù)字化城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)技術(shù)，讓人一睹黑科技在城市精細(xì)化管理中的魔力。

全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理：向“休克式”大修說拜拜

杭州文一路隧道在國(guó)內(nèi)首次采用全壽命周期運(yùn)營(yíng)

市中心的主干隧道忽然封閉大修，而且一封就是小半年;高架快速路臨時(shí)封了半根道，上下班堵成“停車場(chǎng)”……隧道、道路、橋梁等諸多交通設(shè)施頻現(xiàn)封閉式大修，給市民出行帶來諸多不便。

上海城建在杭州文一路隧道建設(shè)中采用的“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”解決了這一難題。這是一套基于BIM(建筑信息模型)+GIS(地理信息系統(tǒng))平臺(tái)的機(jī)電和土建生命周期的評(píng)價(jià)體系。

“在規(guī)劃設(shè)計(jì)和建造階段，我們就在隧道內(nèi)提前放置了3000多個(gè)RFID智能感知終端，遍布于結(jié)構(gòu)管片、機(jī)電、裝飾等各個(gè)部位，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道健康狀態(tài)。”上海城建城市運(yùn)營(yíng)副總經(jīng)理丁煒介紹說，影響基礎(chǔ)設(shè)施安全與功能的病變，在初期往往難以檢測(cè)。但通過精密的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，即便隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生了毫米級(jí)的形變、沉降，運(yùn)營(yíng)方也能夠第一時(shí)間獲取信息，指派技術(shù)人員對(duì)隧道進(jìn)行低影響、預(yù)防性維護(hù)。比如隧道發(fā)生滲漏水，智能感知終端會(huì)在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，提示技術(shù)人員開展封堵作業(yè)，避免更嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)老化、裂縫等病害。

“這將變長(zhǎng)期封閉式的大中修為一次次短暫的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，讓隧道在整個(gè)生命周期中永葆青春。”丁煒表示。

“全壽命周期運(yùn)營(yíng)管理”未來將在上海北橫通道新建工程中試點(diǎn)開展。

“路測(cè)寶”：隨時(shí)隨地“做體檢”，路面坑塘 “早知道”

將一個(gè)電視機(jī)頂盒大小的設(shè)備搭載在任何車輛中，就能隨著車輛的行駛自動(dòng)檢測(cè)、識(shí)別路面病害。由上海城建智能交通公司自主研發(fā)的新一代道路巡檢設(shè)備“路測(cè)寶”實(shí)現(xiàn)了城市道路“體檢”的輕量化和快速化。

借助先進(jìn)的功率譜算法和云計(jì)算技術(shù)，路測(cè)寶能夠以95%以上的準(zhǔn)確率識(shí)別厘米級(jí)以上的道路病害。小到路面裂隙、大到車轍坑塘，都能夠?qū)崿F(xiàn)精確識(shí)別與測(cè)量。

“把路測(cè)寶安裝在清掃、灑水等市政車輛上，設(shè)備將會(huì)自動(dòng)診斷行進(jìn)路線上的路面病害，并把病害數(shù)據(jù)發(fā)送給相關(guān)養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu)，為后續(xù)的精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)提供決策依據(jù)。”上海城建智能交通公司總經(jīng)理常光照表示：“未來我們會(huì)把路測(cè)寶進(jìn)一步向私家車輛進(jìn)行推廣，更大范圍采集道路數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在城市道路體檢全覆蓋。”

城市運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)平臺(tái)：打通連接市民出行的“最后一公里”

無論是智能感知終端，還是路測(cè)寶，收集到的數(shù)據(jù)最終都要傳送到管控平臺(tái)才能被利用。“管控平臺(tái)就像一個(gè)中央處理器，所有我們運(yùn)營(yíng)管理的城市交通設(shè)施實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，都要匯聚到平臺(tái)，再統(tǒng)一進(jìn)行資源調(diào)度和任務(wù)分配。”上海城建信息科技副總經(jīng)理段創(chuàng)峰解釋。

上海城建信息科技公司開發(fā)打造的“城市快速路網(wǎng)智能運(yùn)養(yǎng)平臺(tái)” 管控著全上海95%以上的市管交通基礎(chǔ)設(shè)施，包括230公里快速路網(wǎng)、790公里高速公路、12座大型橋梁、14條大型隧道，以及上海城建旗下所有市外基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)任務(wù)，是名副其實(shí)的城市運(yùn)營(yíng)“大管家”。平臺(tái)通過對(duì)高架橋、隧道等城市快速路BIM參數(shù)化自動(dòng)建模，將靜態(tài)的設(shè)施基本信息，動(dòng)態(tài)的傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、運(yùn)養(yǎng)計(jì)劃數(shù)據(jù)、運(yùn)養(yǎng)過程數(shù)據(jù)等海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一建模、統(tǒng)一存儲(chǔ)，最終以數(shù)字路網(wǎng)為載體、以GIS地圖總覽和快速定位為基礎(chǔ)，為基礎(chǔ)設(shè)施提供缺陷、工單等的快速精確定位和構(gòu)件級(jí)精細(xì)化管理。

今年10月，這個(gè)平臺(tái)完成了最新一次更新上線。

數(shù)據(jù)的集中最終是為了開放，讓市民出行更加快捷。10月18日，上海城建城市運(yùn)營(yíng)集團(tuán)與占手機(jī)地圖市場(chǎng)份額第一的高德地圖簽署戰(zhàn)略合作，結(jié)合前者城市基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理的精確數(shù)據(jù)和后者地圖交通領(lǐng)域的先進(jìn)算法，推進(jìn)城市交通運(yùn)營(yíng)信息的實(shí)時(shí)發(fā)布。

“上海城建城市運(yùn)營(yíng)集團(tuán)承擔(dān)著全國(guó)超過5座城市的高架道路養(yǎng)護(hù)任務(wù)。服役超過30年的高架道路存在大量的易損構(gòu)件，如伸縮縫、瀝青路面等。每當(dāng)在夜間低車流狀態(tài)下，需要對(duì)高架的瀝青路面進(jìn)行更新、修復(fù)時(shí)，我們就可通過高德地圖將維護(hù)占道信息第一時(shí)間通知市民，提示市民盡可能繞行。”上海城建城市運(yùn)營(yíng)副總經(jīng)理丁煒說。

智能盾構(gòu)：地底下自動(dòng)掘進(jìn)

上海隧道盾構(gòu)管控中心系統(tǒng)平臺(tái)

不僅是城市運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，重大工程的建設(shè)也變得更加智慧。

2020年前，上海軌交運(yùn)營(yíng)規(guī)模將超過830公里;2022年亞運(yùn)會(huì)前，杭州將建成12條共計(jì)446公里的軌道交通網(wǎng)絡(luò)……在各地新一輪軌道交通建設(shè)浪潮中，數(shù)字化成了最重要的“利器”。

上海隧道盾構(gòu)管控中心系統(tǒng)平臺(tái)，利用“數(shù)字化+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，在隧道掘進(jìn)設(shè)備——盾構(gòu)中安裝傳感器，讓上海的工程師可以坐在管控中心內(nèi)，實(shí)時(shí)監(jiān)控并操作分布在杭州、寧波、鄭州、武漢等全國(guó)城市以及新加坡、印度的隧道盾構(gòu)施工情況。

“目前，管控中心正在實(shí)時(shí)監(jiān)管全國(guó)52個(gè)項(xiàng)目、167臺(tái)次盾構(gòu)設(shè)備，涵蓋地鐵隧道、能源隧道、大直徑泥水隧道、異型隧道等領(lǐng)域。無論是盾構(gòu)本身的健康狀況，還是隧道掘進(jìn)的軸線、沉降等核心數(shù)據(jù)，都能夠第一時(shí)間收集并反饋到管控中心。” 上海隧道工程有限公司總經(jīng)理李波介紹說。在管控中心內(nèi)，由資深隧道工程專家組成的團(tuán)隊(duì)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、解讀，即便遠(yuǎn)在千里之外也能實(shí)時(shí)保障隧道施工安全。

10月18日，上海隧道工程有限公司與上海航天衛(wèi)星應(yīng)用公司簽署戰(zhàn)略合作，共同實(shí)施“智能化”盾構(gòu)的研究和應(yīng)用。未來盾構(gòu)管控中心將會(huì)是一個(gè)“大腦”，盾構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)將越來越少地實(shí)施人工操作，而由管控中心的“人工智能”替代。這不但將使隧道施工成本大幅降低，還將至少提升3-5倍的隧道掘進(jìn)效率。

李波表示，未來將分階段從現(xiàn)在的數(shù)字采集、人工決策，升級(jí)到“人工智能”輔助決策，再升級(jí)到完全“無人”的自動(dòng)巡航盾構(gòu)——由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)推進(jìn)、自動(dòng)糾偏、自動(dòng)拼裝、自動(dòng)注漿，以及自動(dòng)化決策控制等，讓更多城市和地區(qū)能夠應(yīng)用上地鐵、越江隧道等原本建設(shè)難度較大、成本較高的基礎(chǔ)設(shè)施。(以上圖片均由上海城建集團(tuán)提供)

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