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同濟大學為軌道交通建設“智慧”護航

2023.9.20

　　隨著城市化進程的不斷深入，城市軌道交通工程發展迅猛，工程項目線路長、建設地質水文條件復雜、周邊環境敏感，導致城市軌道交通的建設存在風險和隱患。

　　為解決該問題，同濟大學土木工程學院教授謝雄耀團隊經過數年產學研攻關，將云服務與物聯網、新型監測預警手段等相結合，在理論方法、技術裝備、智能平臺三個方面進行創新，形成地下工程風險云管控技術體系，解決了軌道交通建設風險管控關鍵技術難題，為軌道交通建設保駕護航。9月19日，該成果亮相第二十三屆中國國際工業博覽會。

　　“該系統主要依托于3個方面的創新成果。”謝雄耀介紹說，“一是基于云服務的軌道交通建設風險管理理論與方法；二是軌道交通建設風險大數據快速采集技術與裝備；三是軌道交通建設風險大數據管控技術與云平臺。”

　　該團隊通過收集2001 年以來主要城市軌道交通建設10000 多條事故記錄以及2000 多個軌道工程建設事故案例，建立軌道交通施工知識圖譜結構，為軌道交通風險量化分析提供了基礎，然后對專家、知識、案例設立標簽和字段，形成類似于網絡的知識庫結構，能夠更好地組織和管理數據，為軌道交通建設提供智慧支持。

　　通過研發的基坑和隧道全空間變形三維激光掃描測量技術、地下連續墻隱患精準探測及事前處置技術與裝備，團隊提出了軌道交通設施海量表觀病害同步解析及智能識別技術，創新了現場管理融合式過程化風險精細化數據采集技術。

　　此外，團隊將BIM三維數字模型與現實中實時的影像進行融合，并與物聯網、AR技術及現場視頻、施工情況、周圍風險等數據進行集成，解決了軌道交通工程風險隱患信息動態更新與可視化定位難題。一直以來，在復雜的基坑和隧道全空間內進行變形監測都是個難題，以上創新技術的出現，幫助用戶僅通過移動設備就可以快速精細化采集病害位置和實時影像，并且地下的檢測深度最大可達50米，很大程度上提高了處理效率。

　　項目還研發了城市軌道交通風險管理云平臺，建立了安全共同體，涵蓋了業主、施工公司、監理機構、設計單位、監測以及風險控制單位等。平臺明確了建設期和運營期的隱患排查治理職責分配，并創建了五階段閉合治理及考評機制，構建了動態數據庫，解決了地下工程風險隱患從被動管理向自動化、智能化主動治理轉變的難題。在建的地下軌道交通工程一旦出現安全隱患，基坑和隧道的相關風險數據信息會呈現于云平臺，提前預警，各方應急聯動，精準管控，從而避免事故發生。

　　目前，該項目研究成果已在上海地鐵、南寧地鐵等國內軌道交通工程、上海硬X射線大科學裝置40米超深基坑工程中得到應用，產生直接經濟效益3.8億元，實現城市軌道交通在基坑開挖、隧道掘進、建成運營的建設全過程動態風險管控，有效遏制重大安全風險事故的發生，提升軌道交通建設安全水平，成果可推廣到各類重大地下工程建設中。

同濟大學

中國科學報

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