一、项目背景
金鸡湖是目前中国最大的城市湖泊公园，金鸡湖隧道工程位于苏州市工业园区，是国内最长的明挖法城市湖底公轨共建隧道，总投资约60亿，全长约6.04公里，通过BIM+平台的技术，以建设和谐美丽、国内一流的城市湖底公轨共建隧道为目标。
二、建设重点内容
金鸡湖隧道智慧管理系统基于AI(人工智能)+BIM（建筑信息模型）+Cloud（云计算）+Data（大数据）+GIS（地理信息系统）+IOT（物联网）等技术手段开发，对金鸡湖隧道建设工程进行智能化管理和数字化决策，是从业主、生产、施工、运维各维度提出的一站式解决方案。本系统主要包含四个子系统：业主管理子系统、施工管理子系统、预制构件管理子系统、运维管理子系统。
三、创新亮点
本项目的创造性在于结合工程实例开发基于BIM+GIS的智慧管控平台，运用人工智能、大数据分析、物联网等多项技术，将隧道设计、施工、运维有机融合，建立数字模型隧道和实体隧道的链接，打破数字和实体的空间间隔，打通设计、施工、运维三阶段周期的时间间隔，总结并提出智慧隧道的定义为数字隧道和实体隧道的统一结合体。
1.项目实证检验
研究国内外智慧隧道发展动态，并联合国内外高校成立智慧隧道课题组，并将智慧建造要求在金鸡湖建设过程中落实，并进行实证检验；
2.全过程管控
从设计、建设、运维三阶段构建一体化的基于BIM + GIS的智慧隧道管控平台，统一全过程隧道智慧平台建设的标准数据清单及三阶段验收移交和升级流程；
3.实现智慧工地
以BIM + GIS智慧管控平台为基础，结合无人机、IOT、机器人等各项先进技术，梳理隧道项目在智慧工地的工作清单，设计隧道智慧工地实施方案，编制智慧工地技术标准；
4.智能隧道施工
以BIM + GIS智慧管控平台为基础，引进隧道施工机器人技术，在隧道施工中钢筋加工、沥青摊铺等单项工程尝试进行机器人智能施工，延展了智慧工地的终端。
5.AI赋能工地
以云计算为基础，大数据为核心，拥抱人工智能，整合IOT，通过算法对摄像头设备捕捉的画面，通过大数据存储的海量数据来进行算法分析，从而达到智慧化施工。
四、系统架构
金鸡湖隧道智慧管理系统以苏州市重点工程、金鸡湖隧道项目为载体，根据隧道建设的特点，开发一款基于BIM+GIS的智慧管控平台，由业主管理子系统、施工管理子系统、预制构件管理子系统和智慧隧道运营管理子系统四大子系统构成，四个系统业务分离，底层数据相通，用户可以通过统一的登录界面根据账户权限，进入到各业务子系统中。
1.系统亮点
1）可视化数字底板，展示项目信息状况；
2）三维时空数据平台直观把握项目进度信息；
3）数据实时可视化展示，企业主远程掌控企业动态；
4）全方位动态掌握项目建设、运营管理一体化情况。
业主管理子系统架构
2.业主管理子系统功能介绍
1）权限控制
账号权限统一在业主管理子系统中设置，整体权限设置以金鸡湖隧道项目组织结构为中心，通过岗位匹配权限，人员关联组织结构的方式设置权限，同时分成超级管理员、业主管理员、子系统管理员、一般人员四类权限角色；
2）VR数据对接
全景数字地图同时可以支持VR设备展示，可以金鸡湖隧道项目中的机电、智能化、内装等专业模型的细节和构造通过数据格式转换，连接VR设备进行展示，用户可以佩戴专门的VR设备沉浸式体验项目细节。
BIM+全景数字地图，项目数据资产动态积累
BIM+全景数字地图，项目数据资产动态积累
3.施工管理子系统
施工管理子系统是针对金鸡湖隧道施工阶段，规范施工管理流程，协同业主方、建立方、施工方三方共同工作，采集施工过程管理数据的系统。通过施工管理子系统采集到的数据传输到业主管理子系统中去，实现对金鸡湖隧道施工过程的动态数据监控。
BIM+进度，项目进度可视化
无人机自动按预设时间与路线巡航，无需操控
质量管控
安全管控
手机移动端日常生产检查，生产问题随查随拍随销，生产检查工作闭环
BIM+人员定位，执法记录可追朔
BIM+监控测量，项目安全质量有保障
施工管理子系统移动端
4.预制构件管理子系统
预制构件管理子系统针对金鸡湖隧道预制构件在工厂和施工现场进行动态构件状态跟踪管理，基于隧道BIM模型中预制构件导出的二维码，实现线下构件生产、堆放、运输、吊装业务操作在线上的数据留痕，从而精确掌握金鸡湖隧道中所以预制构件的生产施工状态。
1）预制构件清单
将预制构件BIM模型导入到平台后，形成预制构件清单列表
2）预制构件生产
通过预制构件状态数据与BIM模型进行实时关联
BIM+生产施工管理，构件二维码跟踪
5.运营管理子系统架构
隧道智慧运营管理子系统是基于金鸡湖隧道数据管理平台架构上进行开发的，运营阶段的数据源除了基础的BIM模型数据和系统自身的业务数据，更多的来源于通过传感器获取的运维实时数据以及通过接口与第三方系统对接所获取的数据，通过预设的运营数据清单，对多维度采集的数据进行统一管理形成金鸡湖运营管理数据仓库。
1）设备资产管控
通过集成隧道设备自控系统，可在运维平台中查询设备的实时状态数据；
2）能耗分析
通过集成能源管理系统，可对隧道能耗状况进行分析，例如：对通风、照明、给排水等不同系统的用电量分别进行统计分析，对历史数据进行查询等；
3）运维管养
由于隧道养护在夜间进行，时间紧张，人工无法在短时间内养护完全，这就需要分析集中问题。基于BIM的可视化功能，可快速找到该设备或是管线的位置以及附近管线，并寻找到最简便的维修维护路径，大大提高维修效率。
6.智慧指挥中心
基于BIM+GIS的智慧建造平台已全面在项目建设过程中全面进行应用。项目部联合中铁十四局、苏州悉地设计院基于智慧建造平台建设了金鸡湖隧道智慧指挥中心，面积580平米，总投资450万，包括有裸眼3D沙盘展示区、多媒体体验厅、智慧工地管理及监控中心、多功能会议室等。
五、应用效益
1.社会效益
▪ 减少施工对周边环境、交通的影响；
▪ 保证安全施工，应急预警减少伤亡；
▪ 优化隧道内空气质量和光照质量，保证畅通率和社会满意度；
▪ 助力节能减排，实现绿色运维。
2.经济效益
▪ 管理前置，减少不必要浪费；
▪ 精确算量，成本管控专家；
▪ 智能分析，优化运维成本。
3.市领导莅临项目指导
项目得到了各级政府、企业和学校的高度关注，并多次进行现场调研和走访，2020年6月28日，江苏省委常委、苏州市委书记蓝绍敏莅临项目，详细了解了隧道工程建设的情况，鼓励项目聚焦科研攻关重点任务，攻克施工过程中的各项技术难题并积极创新，为高质量建设金鸡湖隧道提供科技支撑，力争把金鸡湖隧道建设成为有影响力的民生工程、精品工程和示范工程，苏州市领导陆新、黄爱军、吴庆文、俞杏楠，园区党工委委员、管委会副主任、组织部部长林小明等一同参加调研和指导。
4.东南大学教师代表一行参观
2020年11月21日，东南大学建设与房地产系、院机关教师代表一行二十余人在东南大学教学委员会副主任李启明教授、土木工程学院党委刘静书记的带领下一行来到位于苏州工业园区的金鸡湖隧道项目部，参观了解了金鸡湖隧道项目的建设进展、智慧管控工作。
金鸡湖隧道智慧管理系统以BIM技术为载体，通过信息化技术实现对金鸡湖隧道项目全生命周期的数据应用，以金鸡湖项目作为试点搭建符合苏州重建项目管理特点为信息化软件，建立苏州重建的企业数字资产，实现项目降本增效和数据驱动企业管理决策。
六.获奖荣誉
▪ 荣获2022年上海市建筑学会科技进步奖，三等奖；
▪ 荣获2022年第二届“优智杯”智慧建造应用大赛，一等奖；
▪ 荣获2022年第三届 金标杯，三类成果；
▪ 荣获2022年第三届 智建杯，铜奖；
▪ 荣获2022年第一届 新城建杯，三等奖。
