城市基础设施智能防灾技术需求

【需求背景】 城市交通、供水、供电、供气、通信等基础设施网络构成城市生命线系统，其安全运行直接关乎城市基本功能。近年来，极端暴雨、地震等自然灾害频发，加之管网老化等累积性风险，导致设施失效事故呈多发态势；且因各系统间高度耦合，局部失效极易诱发级联瘫痪，造成远超单一系统故障的社会经济损失。当前，基础设施防灾主要依赖定期人工巡检、固定阈值告警和经验型应急预案，存在感知覆盖不足、预警响应滞后、损伤状态识别延迟、恢复决策过度依赖人工判断等突出短板，难以支撑“灾前精准预警—灾中快速阻断—灾后高效恢复”的全链条智能防灾需求。随着物联网泛在感知、人工智能认知推理、数字孪生动态仿真等技术的快速发展，已初步具备对关键设施进行全息感知与智能管控的技术条件。亟需通过多技术融合创新，构建城市基础设施智能防灾技术体系，推动防灾模式从“被动反应”向“主动防御”和“弹性恢复”跃升。 【需解决的主要技术难题】 一是关键设施全生命周期性态智能感知与风险预警能力不足。海量异构传感数据与设施结构力学模型存在“数据—机理”脱节，难以实现设施损伤的早期微弱信号识别、老化趋势的精准推演，以及在极端暴雨、强震等工况下的失效概率动态评估，误报和漏报现象较为突出。二是多系统耦合灾害级联演化模拟与智能阻断技术薄弱。基础设施系统间依赖关系复杂，单一系统失效的扰动可在供水、供电、通信等网络间快速传播，目前尚缺乏能够实时模拟级联路径、识别脆弱节点并生成前瞻性干预策略的智能决策手段。三是灾后智能应急恢复与韧性调控技术缺失。恢复过程多依赖经验调度，缺少基于设施实时损伤状态诊断、可用资源动态匹配及恢复次序优化的量化决策模型，难以兼顾关键功能恢复时间最短与恢复效率最大化的多重目标。四是跨行业数据壁垒严重，协同机制不健全，风险信息共享与应急联动缺乏统一的智能防灾协同平台，部门间“信息孤岛”现象制约了整体响应效能。 【期望实现的主要技术目标】 研发形成城市基础设施智能防灾管控成套技术与平台，实现以下核心能力：一是全生命周期感知与预警能力。在桥梁、管网、变电站等重要节点部署多物理量融合感知体系，构建“数据驱动+物理约束”的混合建模方法，显著提升设施损伤早期识别和老化趋势预测的准确率，使重大风险预警具备充足的应急响应提前量，有效降低误报与漏报频率。二是级联失效模拟与智能阻断能力。突破多系统（至少覆盖供水、供电、交通三网）耦合级联演化动态仿真技术，能够自动识别关键脆弱节点并生成保护与隔离策略，经典型场景仿真验证，阻断方案应具备较高的有效性与稳健性。三是灾后恢复智能决策能力。开发基于实时灾损数据的恢复优化系统，能够在应急窗口期内自动生成关键功能恢复排序与资源调度方案，相较传统经验型调度方式，显著缩短关键功能恢复时间，提升资源利用效率。四是跨部门协同平台与示范应用。构建标准化、开放式的基础设施智能防灾协同平台，实现风险感知、预警发布、应急联动的一体化闭环管理，技术成果达到工程化应用水平，并在典型城市生命线工程中开展示范验证，全面提升城市基础设施的主动防御能力与灾后快速恢复韧性。 【技术需求】 ](https://www.kczg.org.cn/needs/index?type=1) — 采集元信息 — 需求单位：广东\*\*\*公司 所在地区：广东省 广州市 海珠区 合作方式：技术服务 预算：¥6万 截止日期：2026-12-31 发布日期：2026-06-23 数据来源：科创中国 来源链接：https://www.kczg.org.cn/needs/detailThe?type=1&id=8422401