摘要：如何构建具有中国特色的节约型、环境友好型智慧型城市，已成为当前我国城市发展的一个重要课题。而如何合理地利用和合理利用地下空间作为一种具有国际、国内最有价值的战略资源，是城市发展的一个重要方面。基于此，本文将针对城市地下空间产业大数据智能服务平台的建设进行详细的研究，期望能够为同行业者提供参考。

关键词：城市地下空间工程；大数据平台；建设；展望

引言：我国有关部门把大数据纳入国家战略，大力推进新一代信息技术如大数据、云计算等与工业技术的融合，探索新的业态和模式。大数据是企业推动传统工业、新兴工业、培育新的经济增长的必然选择。所以，本文对城市地下空间工程大数据平台建设及展望分析，具有重要的现实意义。

一、城市地下空间产业背景简介

城市地下工程主要包括了地铁隧道、电缆隧洞、大口径公路二用隧洞、矩形顶管行人/汽车公路隧道、污水管线、地下商务综合体等。在当前，中国城市地下空间产业的蓬勃发展已经具备了这样一些特征：第一，拥有了很大的产业规模；未来，中国的地下建筑产业将实现年均数千亿的发展规模；今后，中国盾构机械的生产能力将达到10000多台。第二，发展速度快，发展空间大；目前，我国已经有39个城市建成了轨道交通，“十三五”计划将达到3000公里；建设万里地下管廊，海绵城市，智慧城市；“一带一路”将推动“地下空间”的工业出口。第三，具有较大的经济和社会影响力；过去十年来，安全事故已累计导致几十亿元的经济损失；整个产业的经营都是粗放的，造成了大量的成本浪费。第四，具有明显的地下空间开发特征；城市地下空间的经营与国土资源、城市规划、水利、环保、水利、国防等相关；由于地下空间结构的复杂性和不可逆的特性，使得地下空间的规划工作变得非常困难。

二、城市地下空间工程行业面临的挑战

城市地下空间作为一种不可再生的资源，其开发的危险性和使用难度都很大。随着城市化、城市现代化的不断推进，城市发展面临着可持续发展的两难境地，对地下空间进行合理的开发和利用，是目前城市发展的最佳途径。随着我国城市建设的不断深入，我国城市地下空间的建设面临着如下问题：从施工和建设的角度来看，其所处的地质环境日趋复杂。城市地下空间的施工技术既要面对复杂多变的环境，也要应对不同路面情况，比如建设不同楼房、路面、管道等。而在设备生产领域，由于目前的城市地下空间施工技术总体设计与系统集成技术较少，且大部分的重要元配件也大多依赖外国引进，还没有比较完善的适应实际的适应性技术方法，质量亟待进一步改善。而在施工技能和方法上，传统施工技能的传承又有赖于老师傅与学徒的口头传承。但这些技术质量较差，且培养周期长，不易快速普及。

随着老工人的不断增多，新一代高技能劳动者的生活水平普遍低下，给工程项目的质量造成了严重的冲击。从施工企业的管理层面考虑，随着建筑业主的产品多样化，加之社会上的无序竞争，造成了大量工程资金的损失，也使得施工企业的成本与费用上升，工程资金链发生了困难。由于点多面广、管理规模大，控制难度高，控制时间成本高，对工程安全管理和时间成本也不易有效管理。从国家的要求上，对中国的城市地下空间的安全管理和环境要求也愈来愈高。而与此同时，随着相应的管理与控制手段的不断增加，对工程管理的水平要求也愈来愈高。从跨部门协作的管理层面上，各相关机构的协同要求也不断提高。城市的地下空间开发，主要包括了土地、规划、水利、环境保护、军事等领域，但由于各个方面的信息都无法互相获取，不能有效地实现共享协作[1]。

三、盾构远程监控及智能管理中心

相关公司为积极响应国家的科技推动发展战略，坚持从技术兴企战略，于2010年开始盾构远程监控技术的研发工作，从科技兴企战略，开始了盾构远程监控技术的研发工作。开发了基于V1.0、V2.0技术的盾构集群计算机远程监控和智能决策支持系统，已取得了国家相关的工程应用授权认证；另外，在西安和无锡盾构机群的远程控制与智能决策支持系统中，还融合了最先进的计算机技术、自动控制、通信、人工智能等现代信息技术，包括了工程决策、掘进控制、计算机数据处理、事故报告、安全巡查、质量报告等功能。本系统还对施工现场的盾构现场信息、施工工艺资料、地质信息等实现了智能分类，并通过列表、图形、三维导引视频、Flash动画等可视化的方法加以展现。该系统针对异常情况时，能主动发出警示消息，预报危险程度，并把预报结果及时反映给现场，以进行引导实施。最近五年内，相关公司已经形成了盾构施工技术保障和设备远程操作的控制手段，大大提高了公司的施工与管理。该系统已与国内20多个城市的60多台盾构机对接，积累了100多个盾构工程的管理经验。

四、城市地下空间工程大数据平台概述

（一）大数据工作原理

城市地下空间工程大数据平台重点是对地下施工活动中的管理信息、文件资料、技术信息等进行资料的采集。通过利用大数据、BIM等现代技术手段，建立了环境地质、工程环境、建筑集群目标等的数据模型，同时利用大数据挖掘方法，对环境影响因素的各种因素进行了数据分析，为地下建筑企业的投资决策提供了重要依据。

（二）大数据作用

为缓解施工过程中不同实施阶段的资源共享、传输不及时、不精准的现象，提高了项目实施的综合控制与管理。通过对施工进度、施工质量、原材料损耗、人员控制等方面的控制，可以更高效地控制好在施工过程中的安全风险、质量风险、时间风险，以及成本损失。也可以更准确掌握施工设备和设施人员的工作状况，对设施的重大故障做出及时预警，以便于真正进行主动检测，从而提高了设施人员和设备的安全工作。

五、平台建设阶段

平台构建主要包括了框架系统建立、典型示范、重点项目展示、全面覆盖等三个步骤。系统框架的搭建。建立了由工业应用软件、感知硬件、网站工程、认知行为中心、企业信息服务中心等机构组成的中国中铁公司的内部管理体系，为该体系的运用和推行奠定了大量技术基础和实践案例。以地下工程为基础，将其运用到了整个施工价值链的各个环节中，由施工端逐步延伸至工程、技术、运维，最后在整个产业中建立一套全面的技术管理体系，从而达到了全面覆盖阶段。

六、城市地下空间工程大数据平台意义及展望

平台带来新的行业形态，其中地下空间大数据的开发催生新的商业模式，包括建筑产业、基础建设资源共享服务、地下空间工程技术服务平台、项目投资等。平台建设可以实现全新的智能建筑科技。并通过对地下空间的大数据分析，使实体建筑与数字空间实现交互，进而实现了全新的地下空间与智能建筑科技，以进行跨区域、跨专业的协调发展。促进加强地下由粗放的发展到精细化的控制；促进过程装备领域的科技研发与业务体系的革新；为城市规划设计，国土资源，国防军工等领域的科学决策提供数据支撑；推动建筑、设备、社区公共各领域的信息整合，促进跨领域、各个产业的协调发展。

结论：综上所述，经过对中国地下工程公司的经营模式的改造，由粗放到精细的管理模式，从劳动密集型的建筑产业向"知识型"现代服务业的转变，将形成新的经济效益增长点。各相关机构要充分发挥信息资源优势的潜力与优势，为城市规划设计、国土资源、国防军工等领域提供高效的信息保障。

参考资料：

[1]易荣，贾开国.我国城市地下空间安全问题探讨[J].地质与勘探.2020，（5）.