“地層的數(shù)據(jù)、施工的數(shù)據(jù)、周?chē)h(huán)境的數(shù)據(jù)怎么快速獲取？這些數(shù)據(jù)怎么利用？管控手段怎么改進(jìn)？面對(duì)這些問(wèn)題，我們提出一個(gè)云服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)大數(shù)據(jù)感知與智能管控?！蓖瑵?jì)大學(xué)土木工程學(xué)院副院長(zhǎng)、教授謝雄耀近日在第八屆中國(guó)（上海）地下空間開(kāi)發(fā)大會(huì)介紹道。

謝雄耀長(zhǎng)期從事隧道及地下工程等方面的研究，還兼任中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事及青年工作委員會(huì)主任，中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)常務(wù)理事。

謝雄耀在大會(huì)上表示，對(duì)工程相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行從一維到多維，從單體到系統(tǒng)的收集和分析利用是面對(duì)現(xiàn)實(shí)需求的對(duì)策，能夠?qū)崿F(xiàn)工程的前期預(yù)判、過(guò)程跟蹤、總結(jié)完善以及自動(dòng)化和智能化管理。

目前，他們做了三方面工作：第一，提出了云服務(wù)的地下工程風(fēng)險(xiǎn)管理理論，包括建立知識(shí)圖譜、風(fēng)險(xiǎn)管理決策模型等；第二，研發(fā)采集技術(shù)與裝備來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，諸如基坑變形激光掃描、隧道變形全空間掃描、智能識(shí)別算法等；第三，開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)利用的相關(guān)平臺(tái)，例如沉降實(shí)時(shí)移動(dòng)交互和協(xié)同管控平臺(tái)、風(fēng)險(xiǎn)大數(shù)據(jù)管控平臺(tái)、遠(yuǎn)程問(wèn)診平臺(tái)等。

謝雄耀接受澎湃新聞（www.dbgt.com.cn）記者專(zhuān)訪時(shí)還展望了5G技術(shù)應(yīng)用于地下空間建造和運(yùn)維的前景：5G最大的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度快，可用于基于振動(dòng)隧道損傷測(cè)試等數(shù)據(jù)量巨大的情況，其應(yīng)用場(chǎng)景在未來(lái)將越來(lái)越廣泛。

他還表示，地下空間的開(kāi)發(fā)需要以網(wǎng)絡(luò)化空間規(guī)劃的思路來(lái)考慮；在網(wǎng)絡(luò)化地下空間開(kāi)發(fā)中，數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用能大幅度減少后期改擴(kuò)建的成本。同時(shí)，智慧化城市建設(shè)過(guò)程中一定要納入地下空間的智慧運(yùn)維，應(yīng)用諸如人工智能、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

澎湃新聞：你開(kāi)發(fā)了一套盾構(gòu)施工安全大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)模型與智能預(yù)測(cè)方法，能否介紹一下其在國(guó)內(nèi)的最新應(yīng)用案例？

謝雄耀：這套方法基于機(jī)器的深度學(xué)習(xí)，由于通常地鐵區(qū)間隧道長(zhǎng)約1-2公里，這段距離的地層參數(shù)相近，我們就可以利用盾構(gòu)始發(fā)前面100環(huán)的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，再指導(dǎo)后面的施工。隧道越長(zhǎng)，應(yīng)用這種方式取得的效果越好。

現(xiàn)在已經(jīng)在幾個(gè)城市進(jìn)行應(yīng)用，比如南寧、濟(jì)南、上海等等。將來(lái)我們還希望這套方法應(yīng)用在川藏鐵路上。

澎湃新聞：5G等技術(shù)的日漸成熟，給地下工程的智能建造帶來(lái)了怎樣的助力？

謝雄耀：5G技術(shù)還在發(fā)展之中，它最大的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度快。傳統(tǒng)的4G可以用于常規(guī)的變形觀測(cè)，卻無(wú)法用于基于加速度數(shù)據(jù)隧道損傷測(cè)試，因?yàn)閿?shù)據(jù)量很大，4G難以承載。

比如說(shuō)，我們開(kāi)發(fā)一套隧道損傷識(shí)別系統(tǒng)，將傳感器放到列車(chē)上收集列車(chē)運(yùn)行的加速度數(shù)據(jù)，通過(guò)列車(chē)行駛產(chǎn)生的振動(dòng)就能知道隧道狀態(tài)。列車(chē)行駛一趟大約有數(shù)百G的數(shù)據(jù)，使用5G進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч浅：?，而且成本便宜。這是一個(gè)利用5G解決大數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題的典型。

未來(lái)，地下空間的運(yùn)營(yíng)維護(hù)中需要大數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)景越來(lái)越多，5G的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣。

澎湃新聞：工業(yè)界正在推進(jìn)數(shù)字孿生（Digital Twin），充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。目前國(guó)內(nèi)地下空間的智能建造是否也有相應(yīng)的案例？

謝雄耀：現(xiàn)在地下空間開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)化。以前的開(kāi)發(fā)是單體結(jié)構(gòu)，比如修一棟樓；現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)化的、互聯(lián)互通的，比如在城市更新中將老城區(qū)的地下空間進(jìn)行改擴(kuò)建，將幾棟樓下面的空間連起來(lái)，或者對(duì)新城區(qū)進(jìn)行大規(guī)模地下空間的開(kāi)發(fā)。

數(shù)字孿生技術(shù)在這里就能發(fā)揮顯著作用，它能大幅度減少后期改擴(kuò)建的成本。

比如說(shuō)，核心區(qū)CBD的開(kāi)發(fā)、以軌道交通為主的TOD的開(kāi)發(fā)，其建設(shè)的時(shí)間跨度為幾年甚至十幾年，因此必然存在著某個(gè)階段專(zhuān)攻某類(lèi)建筑的規(guī)劃。在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到數(shù)字孿生，并隨著建設(shè)過(guò)程中不斷修正。

澎湃新聞：上海在十四五規(guī)劃中特別重視五個(gè)新城建設(shè)，五個(gè)新城的地下空間目前開(kāi)發(fā)潛力很大，你對(duì)此有怎樣的想法？

謝雄耀：五個(gè)新城中進(jìn)行地下空間開(kāi)發(fā)時(shí)，一定要從網(wǎng)絡(luò)化地下空間的建設(shè)角度去考慮，包括規(guī)劃、建造、運(yùn)維。

網(wǎng)絡(luò)化地下空間一定要充分考慮地下人行交通和公共交通。

以前地下空間開(kāi)發(fā)的建設(shè)是單一的、各搞各的，沒(méi)有考慮到互聯(lián)互通。我們要吸取以前的教訓(xùn)，一定要以網(wǎng)絡(luò)化地下空間規(guī)劃的思路去考慮這個(gè)建設(shè)。

澎湃新聞：現(xiàn)在上海市一直在推進(jìn)智慧城市系統(tǒng)，在地下空間引入了智能建造的基礎(chǔ)上，其運(yùn)維管理將會(huì)有怎樣的飛躍？

謝雄耀：地下空間的智能化運(yùn)維難度比地上空間的更高，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)地下空間的開(kāi)發(fā)不僅是下面一層、兩層之間互聯(lián)互通，還有對(duì)深層地下空間的再開(kāi)發(fā)。

現(xiàn)在國(guó)家已經(jīng)在規(guī)劃中考慮到200米以?xún)?nèi)的地下空間的利用問(wèn)題。60米到200米就是深層地下空間。在深層的建設(shè)過(guò)程中，還要考慮節(jié)能、空氣、防災(zāi)，比如應(yīng)急的時(shí)候有隔離艙、疏散系統(tǒng)、逃生系統(tǒng)。

我覺(jué)得智慧化城市建設(shè)過(guò)程中一定要納入地下空間的智慧運(yùn)維，包括使用人工智能、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。