编者按：自从2008年IBM公司提出“智慧地球”（Smarter planet）战略以来，各种智慧系统不断出现，智慧城市、智慧交通、智慧矿山、智慧建造、智慧运营……那么何为智慧？智慧隧道如何建设？智慧隧道未来前景如何？中国工程院钱七虎院士在“中心城区地下道路隧道安全与智能建设创新论坛”上为我们进行了深入解读。
理解智慧系统要从理解智慧概念入手
智慧是人为进化发展到最高阶段的动物，具有的思维能力进而决策解决问题的能力。
智慧系统就是有一个类似于人脑的平台，该平台具有人一样的、甚至超人的思维问题和解决问题的能力。智慧系统的关键技术和结构要素是：物联感知，网络通信，数据融合、处理、服务和应用。
数字隧道是智慧隧道的初级阶段
数字城市是智慧城市的初级阶段。那么相应的，数字隧道是智慧隧道的初级阶段。数字隧道是“物理隧道”（实体隧道）的虚拟对照体，以信息化手段对隧道建设过程中的勘察、设计、施工及监测等数据进行集中有效地管理。
例如，利用BIM技术的三维模型数字化、可视化、真实化的特点，进行车站的施工碰撞研究，可以无间隙共享及无障碍交流，使项目各参与方能在整个项目周期有效地协同工作。
但是对于高不确定、高模糊性、复杂地质环境中建设的隧道工程来说，BIM技术远不能满足安全、高效建设的要求，还需要提升和发展。
实现安全高效的关键是提高信息化水平
隧道工程是高风险工程，制约隧道建设安全高效的主要因素是极端复杂的不良地质条件和建设人员对复杂不良地质条件的不正确应对与处理。因此要提高隧道工程建设的信息化水平，把数字隧道提升到智慧隧道。
需要在哪些方面进行提升呢？
首先是需要实时感知安全风险。在整个施工周期内自动连续采集数据，实时感知风险。
其次是安全风险实时预警系统。将环境、结构和人的安全信息综合起来进行安全分析判断，及时有效地发布预警信息，第一时间通知现场作业人员采取应急措施，实现安全知控一体化和实时化。
安全知控一体化和实时化示意图
将BIM、数据融合、物联网等现代前沿信息技术应用到施工安全控制过程中，实现预测预警，降低施工安全风险，这就是一个初级的智慧系统，或者说是智慧隧道的过渡型。
接下来，智慧隧道建设将重点发展以下几个方面：
•隧道建设和运营要素的标识和感知
•建立智能工程云
•大数据处理技术
•智慧隧道系统集成技术
智慧隧道的本质是安全、高效、高质的隧道
智慧隧道就是运用人工智能和大数据分析技术、利用云计算或超级计算机实现对海量数据的处理和分析，将：三维可视化表达提升为统一时空基准的四维信息；静态数据+周期性更新提升为实时获取+动态更新；有限服务提升为全面深度服务；事后分析+辅助决策提升为实时分析+智能数据挖掘+知识发现+实时决策，实现对盾构装备的智能选型，完成对隧道系统中的人员、设备、掘进和支护的自动管理和控制，实现灾害预警预报、安全高效和绿色建设，最终实现无人隧道建设和运营。
目前，随着城市发展进程的不断深入、推进，互联网、大数据、人工智能正成为新一轮城市建设与管理变革的核心驱动力，给当今及未来的城市发展与生产带来了深刻的影响，智慧隧道建设也成为一种趋势。2018年第5期的《盾构隧道科技》专题聚焦栏目，邀请数位专家专门对此进行了解读。点击阅读原文，了解更详细的内容吧！