城市地鐵隧道：智慧感知方法勢在必行

　　以“城市地鐵隧道結(jié)構(gòu)的智慧感知”為主題的第210期東方科技論壇近日在上海舉行。研討會上，相關(guān)專家表示，我國城市的地鐵建設(shè)正步入高速發(fā)展階段，但目前投入運(yùn)營后的城市軌道交通結(jié)構(gòu)健康服役問題已經(jīng)開始顯露，而人們對該問題嚴(yán)重性的重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

　　由于地質(zhì)條件復(fù)雜，同時受到地下水位變化、周圍環(huán)境變化(如高樓大廈建設(shè)及其重量對地基沉降的影響等)、列車震動，以及設(shè)計、施工中存在的缺陷等各種因素的綜合影響，城市軌道交通結(jié)構(gòu)所處的敏感環(huán)境，對其健康服役提出了極高的要求。

　　例如，研究人員通過對長期監(jiān)測數(shù)據(jù)及外觀狀況檢查結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，目前上海地鐵運(yùn)營隧道病害主要表現(xiàn)為滲漏水、結(jié)構(gòu)裂縫及損壞、隧道縱向沉降及管徑環(huán)向收斂變形，此外，還有管片接縫張開、道床與管片脫開等其他病害。

　　據(jù)了解，當(dāng)前，對于結(jié)構(gòu)健康性能的監(jiān)測主要是采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測方法以及有線傳感器來實現(xiàn)，存在很大的不確定性，難以主動、實時、可靠地感知結(jié)構(gòu)性能，且對其廣泛應(yīng)用造成極大的限制。

　　隨著智能傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的發(fā)展，無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了發(fā)展，并在實際應(yīng)用中具有重要的意義。無線傳感網(wǎng)絡(luò)的無線傳輸能力，節(jié)省了電纜的使用，可大大降低安裝成本，減少安裝工作量，增加布置的靈活性;其智能傳感節(jié)點(diǎn)，基于MEMS技術(shù)，尺寸更小，成本更低;集成的微處理器的計算能力，可實現(xiàn)自診斷、自組織的功能，極大推動了結(jié)構(gòu)監(jiān)測的智能化。

　　為此，相關(guān)專家建議，針對城市軌道交通地下結(jié)構(gòu)信道雜亂和電磁兼容性要求高等特點(diǎn)，研究適合于超長線狀地下結(jié)構(gòu)性能全壽命期的高效、全域、經(jīng)濟(jì)的智慧感知方法勢在必行。

　　專家認(rèn)為，如此便能突破軌道交通地下結(jié)構(gòu)復(fù)雜環(huán)境下的智慧感知瓶頸，從而刻畫復(fù)雜環(huán)境下感知、通信、控制的脈絡(luò)結(jié)構(gòu)，利用感知信息揭示軌道交通地下結(jié)構(gòu)性能演化規(guī)律，為軌道交通安全運(yùn)行提供依據(jù)。