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科学研究
Team
城市智慧交通与安全运维创新团队
团队基本信息
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团队名称城市智慧交通与安全运维创新团队 -
所属学院 / 单位土木与交通工程学院 -
成立时间2017年
团队简介
研究方向与特色
团队瞄准“交通强国”、“粤港澳大湾区”等国家重大战略需求，聚焦极端环境基础设施智能感知系统与装备、结构性态研判与灾变预警、防灾减灾与智能运维三个方向开展重点攻关，主要涉及极端环境功能材料与感知器件、极端环境结构动态精密测量、多结构及复杂环境要素数据解译、极端环境结构隐蔽病害精准辨识及发展趋势预测、极端环境结构性能评估及突发灾变预测预警、极端环境工程结构材料一体化性能提升和靶向修复关键材料与技术装备等方向，为极端环境基础设施安全建造、智能运维与绿色长寿提供技术保障，支撑安全应急、高端装备、精密仪器设备等战略性新兴产业发展。
主要研究方向
- 方向 1：极端环境基础设施智能感知系统与装备
- 方向 2：极端环境结构性态研判与灾变预警
- 方向 3：防灾减灾与智能运维关键技术
标志性技术 / 理论
1.隧道结构智能诊断车成套技术与装备
团队牵头承担了国家重点研发计划交通领域首个“揭榜挂帅”项目“铁路基础设施隐蔽缺陷精准辨识与智能诊治关键技术”，深圳市孔雀团队计划项目“城市地下空间结构智慧感知关键技术与成套装备”，致力于提升基础设施维养智能化水平。在项目支撑下，研发了包括轻量化诊断车、牵引式集装箱综合诊断车、自行式综合诊断车在内的隧道结构智能诊断车成套技术装备，开发了地铁隧道多维度智慧感知系列装备、隧道服役性态多模态智能感知技术、多系统耦合协同配置，隧道服役性态感知云平台，基于精准时空同步和多元协同的中控系统，可在对多种隧道病害精准识别的同时，对检测信息数据进行在线处理，实现对隧道隐蔽病害的实时诊断预警，实现了从新装备-新技术-新系统-新平台的全过程自主研发，大幅提升了隧道病害诊断自动化与智能化水平。该研究成果获得2024年河北省科技进步一等奖。
2.隧道施工人员-装备-围岩结构-环境一体化智能感知技术
团队牵头承担了国家重点研发计划CZ重点专项课题“钻爆法隧道装备状态智能检测及快速建造风险监控成套技术”。依托CZ铁路，着眼于高海拔缺氧、高地温热害、高地应力岩爆、软岩大变形、断裂破碎带等极端恶劣的工程环境，针对隧道病害智能精准检测与快速建造风险防控等重大工程技术需求，自主研发了隧道内人员-装备精准定位技术、多频段多制式无线通信技术、定位+生命体征+环境监测智能安全帽、长距离分布式光纤传感技术等隧道施工人员-装备-围岩结构-环境安全监测成套技术与装备，构建了钻爆法隧道施工过程安全集成化监控平台，为川藏铁路钻爆法隧道工程建设提供了关键技术支撑。该课题于2025年1月通过了绩效评价，评价结果为“优秀”。
关键词
极端环境、基础设施、智能感知、性态研判、安全运维
团队定位
基础研究型- 应用开发型
产学研融合- 其他
支持学科
- 支柱学科：土木工程、交通运输工程
- 相关学科：机电、材料、测绘科学与技术、光学工程
团队成员构成
姓名 | 职称 / 职务 | 研究方向 | 在团队中的角色 |
杜彦良 | 中国工程院院士 | 大型基础设施结构智慧感知与诊断 | 学术带头人 |
任伟新 | 讲席教授 | 大型桥梁结构性态监测与健康评估 | 研究院 院长 |
朱家松 | 教授 | 智能交通、海岸带测绘、无人机应用 | 研究院 副院长 |
张连振 | 特聘教授 | 交通基础设施智能运维与振动控制 | 研究院 副院长 |
刘桐旭 | 特聘教授 | 桥梁智能评估与韧性提升 | 技术骨干 |
郝庚任 | 特聘教授 | 沥青路面材料及其排放物、长寿命道路 | 技术骨干 |
邹亮 | 副教授 | 公共交通大数据分析 | 技术骨干 |
李利孝 | 副教授 | 多灾害耦合作用下韧性结构设计 | 技术骨干 |
周宝定 | 副教授 | 测绘科学与技术 | 技术骨干 |
周锐 | 副教授 | 高铁无砟轨道结构 | 技术骨干 |
李林超 | 副教授 | 智能交通系统 | 技术骨干 |
马聪 | 副教授 | 高性能高耐久土木工程材料 | 技术骨干 |
王俊芳 | 助理教授 | 土木结构性态评估 | 技术骨干 |
谢炎龙 | 助理教授 | 结构模态分析、状态评估 | 技术骨干 |
李峰 | 助理教授 | 光纤传感、智能材料结构、结构健康监测 | 技术骨干 |
郑意德 | 助理教授 | 可靠度分析、结构数字孪生技术 | 技术骨干 |
石达 | 助理教授 | 结构抗震 | 技术骨干 |
王添令 | 助理教授 | 功能性路面材料、道路结构健康监测 | 技术骨干 |
辛寄语 | 助理教授 | 结构体系全寿命周期分析 | 技术骨干 |
赵昱 | 助理教授 | 交通岩土力学、结构-岩土相互作用及其环境效应 | 技术骨干 |
研究设施与资源
支撑平台
- 极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室
- 粤港澳大湾区现代轨道交通协同创新中心
- 深圳市海上基础设施安全与监测重点实验室
研究设施与资源
1. 多物理场测试平台；2 . 风浪流联合试验装置；3 . 极端环境模拟实验系统；4 .MTS 测试系统；5 . 动态光纤光栅传感系统；6 . 分布式光纤传感系统；7. 阵列式光纤微震传感系统；8 . 轻量化智能诊断装备；9 . 地铁隧道综合诊断装备；10. 基础设施安全监测一体化平台。
合作网络
- 香港理工大学、中山大学、山东大学、西南交通大学、石家庄铁道大学、北京航空航天大学、长沙理工大学、中国国家 铁路集团有限公司、中国铁道科学研究院集团有限公司、中国铁路设计集团有限公司、中交第一公路勘察设计研究院有限公司、 中国电建华东勘测设计研究院有限公司、中国航天科工集团第三研究院、深圳地铁、广州地铁、中国中车集团有限公司。
科研项目与成果
标志性科研项目
项目名称 | 项目负责人 | 项目类型 | 起止时间（年） |
水下跨断层隧道多动力灾害模拟试验系统 | 杜彦良 | 国家自然科学基金重大科研仪器研制项目 | 2024-2029 |
高铁基础设施隐蔽缺陷综合诊断装备与预警系统 | 杜彦良 | 国家重点研发计划项目 | 2022-2025 |
城市地下空间结构安全智慧感知关键技术与成套装备研发 | 杜彦良 | 深圳市高层次人才团队项目 | 2019-2025 |
跨海大桥拉索系统的损伤机制与全寿命安全保障 | 周海俊 | 国家自然科学基金联合基金项目 | 2021-2024 |
城市地面关键公共基础设施运行全面智能感知技术 | 任伟新 | 国家重点研发计划-课题 | 2020-2022 |
钻爆法隧道装备状态智能检测及快速建造风险与质量综合监控技术 | 李清泉 | 国家重点研发计划-课题 | 2021-2024 |
陆路交通关键大型构造物服役能力智能测试装备与平台研发 | 马聪 | 国家重点研发计划-课题 | 2021-2024 |
多模态作业设备可信定位与导航控制技术 | 周宝定 | 国家重点研发计划-课题 | 2022-2025 |
超长海底隧道施工动态追踪与智能建造管控平台 | 李林超 | 国家重点研发计划-课题 | 2023-2026 |
路面轻凝冰激光靶向热力融冰技术与集成装备研究 | 郝庚任 | 国家重点研发计划-课题 | 2025-2028 |
广湛铁路佛山特大桥桥梁与轨道健康监测系统设计及实施合同 | 杜彦良 | 横向项目 | 2024-2030 |
基于3D打印和装配式的非传统新型衬砌结构隐蔽工程质量智能检测与长期性能监测技术研究工程技术服务 | 张连振 | 横向项目 | 2025-2026 |
铁路基础设施隐蔽病害诊断车（牵引式集装箱诊断车） | 张连振 | 横向项目 | 2025-2027 |
基于精密测量的下坂地智慧水利枢纽安全监测项目 | 朱家松 | 横向项目 | 2024-2025 |
城市安全监测精密工程测量关键技术应用研究 | 朱家松 | 横向项目 | 2025-2027 |
代表性成果
论文：高水平论文
Linchao Li, Xiang Lin, Bin Ran, Bowen Du. Tensor Decomposition of Transportation Temporal and Spatial Big Data: A Brief Review. Fundamental Research.
Lin-Feng Mei, Wang-Ji Yan, Ka-Veng Yuen, Wei-Xin Ren, Michael Beer. Transmissibility-based damage detection with hierarchical clustering enhanced by multivariate probabilistic distance accommodating uncertainty and correlation. Mechanical Systems and Signal Processing.
Weijian Li, Qizhi Zhu. An innovative quasi-bond approach to bridge continuity, anisotropic damage and macroscopic fracture of solids and structures. International Journal of Plasticity.
Yang Xia, Zhou Haijun, Cai Chunsheng, Huang Xigui, Du YanLiang. Vibration Damping of a Taut Cable with the Hybrid Application of a Viscous Damper and a Tuned Mass Damper. Journal of Bridge Engineering.
Chunyu Li, Baoding Zhou, Qingquan Li. SemanticCSLAM: Using Environment Landmarks for Cooperative Simultaneous Localization and Mapping. IEEE Internet of Things Journal.
Rui Zhou, Puyan Yang, Yang Li, Yinggang Tao, Jingmang Xu, Zhihui Zhu. Interfacial properties of double-block ballastless track under various environmental conditions. International Journal of Mechanical Sciences.
Rui Zhou, Hongzhang Yin, Yang Li, Yinggang Tao, Qingsong Feng, Lihai Zhang. Mechanical performance analysis of double-block ballastless tracks in intercity railways under temperature and train loads. Engineering Structures
Baoding Zhou, Yufeng Xiao, Qing Li, Chao Sun,Bing Wang, Longmin Pan, Dejin Zhang, Jiasong Zhu and Qingquan Li. DarkLoc+: Thermal Image-based Indoor Localization for Dark Environments with Relative Geometry Constraints. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.
Lian Lu, Wei-Xin Ren, Shi-Dong Wang. Fractional Fourier transform: Time-frequency representation and structural instantaneous frequency identification.Mechanical Systems and Signal Processing.
Zhongwei Wang, Feng Li, Guodong Mei. Parallel finite-discrete element method for modeling excavation support with rockbolt and grouting. Rock Mechanics and Rock Engineering.
专利：已授权发明专利
李峰, 杜彦良, 杜博文, 赵维刚, 许红彬, 李忠志 . 一种大变形位移传感器和测量方法 . ZL202010552352.3.
王运佳, 周海俊, 刘迪, 姜凡, 童俊豪, 毛幸全, 李龙云 . 基于涂层的氯离子光纤传感器的制备方法及应用 . ZL202410215890.9.
周宝定, 胡超, 杜彦良, 李清泉, 任伟新 . 一种面向狭长空间的室内定位装置及方法 . ZL202310015319.0.
汤天笑, 李惟简, 杜彦良, 朱家松, 周海俊, 张连振, 许红彬, 李峰, 张君臣, 赵昱 . 一种极端环境道路工程多功能实验系统 . 202510191331.6.
李林超, 周宝定, 赵杨平, 刘翰林, 任伟新, 杜彦良 . 一种结构健康监测高频数据异常值的确定方法及装置 . ZL2021111403417.9.
获奖：省部级以上科技奖励
序号 | 成果名称 | 奖励等级 | 获奖年份 |
1 | 公路桥梁检测新技术研发与应用 | 国家科技进步二等奖 | 2019 |
2 | 复杂环境长大隧道隐蔽缺陷精准检测智能识别关键技术与装备及应用 | 河北省科技进步一等奖 | 2025 |
3 | 土木工程结构健康监测中不确定性方法研究 | 教育部自然科学二等奖 | 2023 |
4 | 大跨拱桥原形成拱、状态感知、韧性提升理论方法与关键技术 | 中国公路学会科技进步特等奖 | 2024 |
5 | 轨道交通隧道结构安全智慧感知关键技术与成套装备 | 中国铁道学会科学技术奖一等奖 | 2025 |
未来发展规划
短期目标
研发面向极端环境的新一代功能材料与感知器件，构建“运动控制 - 检测装备 - 云边协同”的快检-精检和广域全要素空天地一体化智能监测成套技术体系，攻克多源海量大数据的自适应统一表征和智能化融合解译难题。
中长期目标
研发基础设施结构物理 - 数字孪生交互推演诊断平台、基础设施服役性能评估技术与灾变预测预警系统，突破极端环境工程结构材料一体化性能提升与高效延寿技术，构建基础设施材料 - 结构一体化韧性提升及应急保障技术体系。
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