论智慧城市建设与管理

第1期（总第190期）中®彳破*矜No.1(Serial No.190) 2017 年 1 月CHINA MUNICIPAL ENGINEERING Jan. 2017

DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2017.01.001

论智慧城市建设与管理

周文波

(上海隧道工程股份有限公司，上海200032)

摘要：分析信息技术革命给城市建设中数据处理和信息化技术应用带来的管理模式变革；阐释智慧城市发展理念、实现途径及发展趋势。并着眼于智能化技术在基础设施建设的应用案例，揭示智慧城市建设管理的发展方向。以智慧交通为切入点，分析城市基础设施产业化的发展机遇。

关键词：智慧城市；城市建设与管理；智能化基础设施；管理平台；智能交通产业

中图分类号：TU99 文献标志码：A文章编号：1004-4655 (2017) 01-0001-03

1智慧城市建设与管理理念

信息技术的快速发展推动智慧城市发展，给城 市建设中的规划、建设、运营、服务带来变革性的 变化，并以智能化、数字化、网络化应用模式呈现。

以上海隧道工程股份有限公司（以下简称“隧 道股份”）在盾构法掘进技术工程施工领域的应用为例，阐述智慧城市建设与管理理念。

1.1盾构法隧道施工专家系统

1992年由隧道股份、上海市隧道工程轨道交通设计研究院、上海申通地铁集团有限公司、同济 大学及上海工业大学（现上海大学）5家单位联合 开发形成初步模型，以人工智能预测技术解决上海 地铁盾构法掘进过程中地面沉降预测及沿线建筑物 保护问题。该系统经过近10 a的开发调试，已成 功应用于上海软土地质下的盾构穿越工程，破解上 海地质密码，突破前苏联专家提出的“上海不适宜 建轨道交通”的观念束缚，并指导完成延安东路隧 道南线、外滩观光隧道等穿越黄浦江的工程项目建 设。

1.2盾构隧道远程信息智能管理系统

2002年为构建多项目盾构法隧道施工数据仓库，运用经典解析公式及分级神经网络技术开发并 形成盾构隧道远程信息智能管理系统（见图1)。以

收稿日期：2017-01-18

作者简介：周文波（1964—），男，教授级高级工程师，博士，主要从事隧道工程管理工作。数据驱动为核心原理，通过经典参数计算法和遗传 算法的研究，对采集数据进行分析处理，得出控制 地面沉降的推荐参数，实现对隧道施工的实时监控 与管理，搭建技术信息数字化及数据资源共享平台，为盾构参数的优化和环境保护提供可靠的依据[1]。

这套系统广泛应用在轨道交通建设项目中，有 效减轻施工管理人员管理强度，通过信息快速传递 加快决策，实现质量管理的事前控制，达到施工参 数的最优化，产生相当大的经济效益，也为隧道智 能化施工及大数据管理奠定基础。

图1盾构隧道远程信息智能管理系统

1.3盾构法施工管理平台

该平台以管理驱动为核心，基于大数据处理方 式，深度挖掘盾构法隧道施工数据指导施工。针对 盾构设备健康状况，开展盾构机设备全生命周期管 理研究，实现信息平台数据高速共享，为工程协同 施工、抢险提供服务。该平台已将监控范围扩展至 上海全部在建城市轨道交通项目，应用效果受到上

1

周文波：论智慧城市建设与管理2017年第1期

海申通地铁集团有限公司高度认可，不仅实现对盾 构法隧道施工中质量、进度、安全和设备等海量数 据和实时数据的监测集成，还实现对盾构法施工全 生命周期的动态监控、风险预警及智能决策。

1.4基于智慧城市大数据管理的BIM技术应用

BIM技术是以3D数字技术为基础，集成建筑 工程中各种相关信息的工程数据模型。市政项目的 BIM技术全生命周期管理，是从设计、建设和运营 的信息管理（从信息的创建和使用到信息的归档和 处理），帮助使用者在信息生命周期的各个阶段获取最大信息使用价值。BIM的精髓在于将信息贯穿 于市政工程整个生命周期，实现市政工程全过程的 生命期管理[2]。

2010年〜2013年是BIM技术应用发展的第一 阶段，以着重解决项目技术难点为应用目的。设计 方面可实现在结构图中检查钢筋碰撞与管线等构筑 物碰撞的潜在危险；施工方面主要通过3D、4D、5D模型实现施工可视化、进度控制和工程量统计及成本控制等应用。以上海预制装配式研发中心项目为例，该项目于2010年建设，在项目中釆用 Revit和T ekla2个系列软件进行BIM建模，在提 升项目设计和出图效率的同时，有效减少交叉碰撞 矛盾，实现施工过程的可视化和精确化统计管理，优化施工工序，提升施工管理水平。

2013年〜2016年是BIM技术应用发展的第二 阶段，该阶段强调业主主导地位，利用标准、平台 和网络技术，实现多方、多专业协同应用，并以项 目数字资产和资产移交运营为目标。

以厦门市轨道交通L1一期工程BIM项目为例，在项目建设之初，业主创建一整套BIM技术应用 实施标准，应用“同城光网”协同技术，将11家 设计单位（20个专业）、16家施工单位通过BIM 平台联系在一起，建立126.87 G B的协同模型。实 现对工程质量、进度、安全和投资等方面的高效集 成化管理，有望形成国内第一套完整的轨道交通项 目数字资产。

2智慧城市建设与管理的先驱与产业化

在城市基础设施建设与管理的视角下，智慧城 市管理模式在新技术渗透中逐步带动传统产业技术 更新迭代，在城市基础设施建设的各个领域中催生 出信息化、智能化的细分市场，产生特有的产业竞 争态势，以智能交通为例，阐述智能交通给智慧城2市建设与管理带来的变革、发展和产业化。

2.1智能交通是智慧城市建设与管理先驱领域

智能交通产业在完善道路设施基础上，将先进 的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术等集成运用于地面运输中，建立新型现代服务 业。随着城市化建设加速发展，智慧交通在城市化 进程中占据越来越重要地位，是城市经济发展的基本保障。2012年12月由美国科罗拉多大学博伊 德•科恩博士提出“城市智慧论”评价体系排出全 世界智慧城市发展前10位中，50%以上的城市均 将智慧城市的发展聚焦到智能交通领域。我国综合 运输效能低下、公众出行不便、交通安全态势严峻、交通能耗髙、交通服务水平落后。在当前快速城市 化进程中，绝大多数城市交通成为困扰之一，给经 济、环境、治理等带来一系列难题。智能交通产业 化发展是实现我国城市交通体系转型升级的关键要 素。国内智能交通应用成果主要包括智能化公共交 通、智能道路交通管控、停车诱导及信息化管理、ETC不停车收费及E R P等。

在珠海智能交通体系规划中，建立健全珠海市智慧交通系统建设、运营维护与管理机制，汇 聚城市道路、公共交通、港航、停车、公路网的交通数据，保障系统建设有序、统一的交通数据接入标准；市中心交通信息釆集覆盖率90%以上, 实现市中心路口联网率90%以上，确保公共交通智能化服务平均运行速度20 km/h;通过品质服务，搭建完整的公共交通管理系统架构，建设专用机房和监控调度大厅，实现与珠海市交通信息中心的信息交互以及与珠海市交通指挥中心之间信息的互联互通（见图

2)。