第二屆ICIM中國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理國際大會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營。這條由上海城建集團投資、建設(shè)、運營的隧道在國內(nèi)首次采用了“全壽命周期運營管理”。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中國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理國際大會上，上海城建集團展示了包括全壽命周期運營管理、路測寶、智能盾構(gòu)等一批數(shù)字化城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運營技術(shù)，讓人一睹黑科技在城市精細化管理中的魔力。

全壽命周期運營管理：向“休克式”大修說拜拜

杭州文一路隧道在國內(nèi)首次采用全壽命周期運營

市中心的主干隧道忽然封閉大修，而且一封就是小半年;高架快速路臨時封了半根道，上下班堵成“停車場”……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“全壽命周期運營管理”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))平臺的機電和土建生命周期的評價體系。

“在規(guī)劃設(shè)計和建造階段，我們就在隧道內(nèi)提前放置了3000多個RFID智能感知終端，遍布于結(jié)構(gòu)管片、機電、裝飾等各個部位，實時監(jiān)測隧道健康狀態(tài)。”上海城建城市運營副總經(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。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)生了毫米級的形變、沉降，運營方也能夠第一時間獲取信息，指派技術(shù)人員對隧道進行低影響、預(yù)防性維護。比如隧道發(fā)生滲漏水，智能感知終端會在第一時間發(fā)出警報，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。

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

“全壽命周期運營管理”未來將在上海北橫通道新建工程中試點開展。

“路測寶”：隨時隨地“做體檢”，路面坑塘 “早知道”

將一個電視機頂盒大小的設(shè)備搭載在任何車輛中，就能隨著車輛的行駛自動檢測、識別路面病害。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“路測寶”實現(xiàn)了城市道路“體檢”的輕量化和快速化。

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

“把路測寶安裝在清掃、灑水等市政車輛上，設(shè)備將會自動診斷行進路線上的路面病害，并把病害數(shù)據(jù)發(fā)送給相關(guān)養(yǎng)護機構(gòu)，為后續(xù)的精準(zhǔn)養(yǎng)護提供決策依據(jù)。”上海城建智能交通公司總經(jīng)理常光照表示：“未來我們會把路測寶進一步向私家車輛進行推廣，更大范圍采集道路數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在城市道路體檢全覆蓋。”

城市運營數(shù)據(jù)平臺：打通連接市民出行的“最后一公里”

無論是智能感知終端，還是路測寶，收集到的數(shù)據(jù)最終都要傳送到管控平臺才能被利用。“管控平臺就像一個中央處理器，所有我們運營管理的城市交通設(shè)施實時數(shù)據(jù)，都要匯聚到平臺，再統(tǒng)一進行資源調(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)智能運養(yǎng)平臺” 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)施項目的運營任務(wù)，是名副其實的城市運營“大管家”。平臺通過對高架橋、隧道等城市快速路BIM參數(shù)化自動建模，將靜態(tài)的設(shè)施基本信息，動態(tài)的傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)、運養(yǎng)計劃數(shù)據(jù)、運養(yǎng)過程數(shù)據(jù)等海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一建模、統(tǒng)一存儲，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)件級精細化管理。

今年10月，這個平臺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，上海城建城市運營集團與占手機地圖市場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)施運營管理的精確數(shù)據(jù)和后者地圖交通領(lǐng)域的先進算法，推進城市交通運營信息的實時發(fā)布。

“上海城建城市運營集團承擔(dān)著全國超過5座城市的高架道路養(yǎng)護任務(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，需要對高架的瀝青路面進行更新、修復(fù)時，我們就可通過高德地圖將維護占道信息第一時間通知市民，提示市民盡可能繞行。”上海城建城市運營副總經(jīng)理丁煒說。

智能盾構(gòu)：地底下自動掘進

上海隧道盾構(gòu)管控中心系統(tǒng)平臺

不僅是城市運營實現(xiàn)了數(shù)字化，重大工程的建設(shè)也變得更加智慧。

2020年前，上海軌交運營規(guī)模將超過830公里;2022年亞運會前，杭州將建成12條共計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，利用“數(shù)字化+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，在隧道掘進設(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)，實時監(jiān)控并操作分布在杭州、寧波、鄭州、武漢等全國城市以及新加坡、印度的隧道盾構(gòu)施工情況。

“目前，管控中心正在實時監(jiān)管全國52個項目、167臺次盾構(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，還是隧道掘進的軸線、沉降等核心數(shù)據(jù)，都能夠第一時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隊，對現(xiàn)場實時反饋的數(shù)據(jù)進行分析、解讀，即便遠在千里之外也能實時保障隧道施工安全。

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)管控中心將會是一個“大腦”，盾構(gòu)施工現(xiàn)場將越來越少地實施人工操作，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，升級到“人工智能”輔助決策，再升級到完全“無人”的自動巡航盾構(gòu)——由計算機實現(xiàn)自動推進、自動糾偏、自動拼裝、自動注漿，以及自動化決策控制等，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提供)

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