城市工程系统可持续项目介绍【2024版】

一、 项目背景

《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出，建设宜居、创新、智慧、绿色、人文、韧性城市。城市、安全、低碳是国家重大需求，未来城市的发展生态和安全将会更加重要。

项目以中国科学院院士、岩土专家陈云敏领衔，实行首席专家负责制，拟以浙江大学建筑工程学院为依托，整合土木工程、环境科学与工程、计算机科学与工程等学科利用浙江省工程数字化技术研究中心与浙江省智慧轨道交通工程技术研究中心，先进结构设计与建造技术国家地方联合工程研究中心等研究平台资源，积极开拓研发前沿技术，形成学科交叉和产教育融合的复合型人才的培养模式。

二、 项目特点

本项目交叉土木工程、环境科学与工程、计算机科学与工程等学科，形成以城市工程系统耦联超重力模拟、城市工程状态监测与数据感知 、城市地震灾害推演模拟与应急处治、城市地下水土污染灾害推演模拟与防治、城市复合交通可持续推演模拟、城市风灾洪涝灾害推演模拟与应急处治、 城市更新与低碳推演模拟等七大研发技术方向体系。

与中国电建集团华东院、阿里云计算有限公司、中铁工程装备集团、徐工集团等世界500强和国家级重点企业开展技术合作，建立数据模型-超重力物理模型-数学模型三轮驱动科研新范式，形成城市工程系统产、学、研融通迭代发展模式。

三、 项目培养特色

1.课程培养：专业课程体现传统的土木工程理论和交通环境与工程等理论与信息技术、计算机技术等交叉融合，每门专业课程邀请至少一位行(企)业专家参与共建。

2.项目实践：课程学习完成后，每位研究生将进入合作企业进行为期六个月以上的专业实践训练，由企业导师和校内导师共同指导开展专业实践训练，并得到企业认可方可完成专业实践训练环节。

3.企业实习：半年。可以由导师指派到合作企业，也可以由学生自主落实实习单位。

四、项目合作企业简介

1．中铁工程装备集团：公司为世界双500强企业——中国中铁股份有限公司下属的子公司，是专业从事隧道掘进机（盾构机和TBM）研发制造和技术服务的大型国有企业，属于技术密集型企业。集团先后被列入国家火炬计划高新技术企业、国家工信部品牌培育示范企业、河南省10家创新方法示范企业 、50家重点培育的装备制造企业2020年4月，入选国务院国资委“科改示范企业”名单。

2．徐工集团：徐工集团成立于1989年，中国500强企业第150位，中国制造业500强第55位。英国KHL集团发布的2021全球工程机械制造商50强排行榜（《2021 YellowTable》）中位居世界工程机械行业第3位。是中国工程机械行业规模大、产品品种与系列齐全、具竞争力和影响力的大型企业集团。

先后获得中国工业领域的最高奖“中国工业大奖表彰奖”和“全国五一劳动奖状”等荣誉。

3．中国电建集团华东院： 1954年建院，名列中国工程设计企业第11位、中国承包商第62位。华东院总部设在杭州，在全球设有六大区域总部。

华东院是中国最早成立的勘测设计院之一，拥有工程设计综合甲级、工程勘察综合甲级、工程咨询甲级等多个国家最高等级资质证书。业务范围包括水电水利、风电等清洁能源开发利用、建筑与景观工程、交通与市政工程、环境与生态工程、水环境综合治理、水务、海洋与水利等领域。

4．阿里云计算有限公司：阿里云是全球领先的云计算及人工智能科技公司，致力于以在线公共服务的方式，提供安全、可靠的计算和数据处理能力，让计算和人工智能成为普惠科技。阿里云服务制造、金融、政务、交通、医疗、电信、能源等众多领域的领军企业，在全球各地部署高效节能的绿色数据中心，利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力，目前开服的区域包括中国（华北、华东、华南、香港）、新加坡、美国（美东、美西）、欧洲、中东、澳大利亚、日本。

五、项目研究方向及导师团队简介

项目实施“校内导师+行业导师”组成的导师组指导制，校内导师是研究生培养的第一责任人。

方向一：城市工程系统耦联超重力模拟   

面向国家能源与海洋领域重大需求，聚焦城市群水工岩土工程问题，具体内容包括：超重力模型实验方法与技术、近岸与港口土工构筑物、新型海洋风机基础、海洋能源设施基础、天然气水合物开采与灾变防控。

为城市工程机电类装备的设计制造及运维提供技术支撑，培养机电液控与智能制造相结合的的多学科交叉人才。主要研究方向为电液伺服控制、工业互联网与智能制造、故障诊断与预测性维护。

方向二：城市工程状态监测与数据感知 

 采用智能化和数字化的手段，通过合理选择传感器及其布设位置，构建物联网现场自动化监测系统，获取城市工程状态监测数据，可以揭示城市工程系统服役性能演变机理，实现城市工程服役状态的监测与性能评估。培养面向国家重大需求，适应未来工程行业发展，具有扎实专业理论和广阔视野，掌握土木工程、计算机科学、信息技术、机械工程等专业知识的交叉型、复合型工程技术人才。 

方向三：城市地震灾害推演模拟与应急处治

 城市地震灾害推演模拟与应急处治  城市面临台风、地震、火灾等各类灾害的威胁，我国已将建设韧性城市上升为国家战略，然而当前该方向的人才数量严重不足，已在一定程度上制约了韧性城市的高水平建设。本项目的目标是培养一批兼具扎实理论基础，并立足工程实际的韧性城市建设技术和管理人才，成为我国未来韧性城市建设的主力军和领导者。本项目的研究方向包括城市尺度多灾害仿真推演模型关键技术研发和应用，基于大数据和人工智能技术的灾害风险评估、预测和决策支持关键技术研发和应用。

方向四：城市地下水土污染灾害推演模拟与防治

  固体废弃物堆填与工业生产造成大量场地土壤和地下水被重金属、有机物污染，地下污染风险管控技术通过建造土质或人工合成材料的垂直阻隔屏障来截断阻滞污染扩散，保护地下环境。该方向研究膨润土基阻隔材料水化膨胀、水力渗透、污染物扩散吸附等工程特性，研发原位合成或混合的聚合物改性膨润土以提高化学相容性；研究垂直阻隔服役寿命、厚度深度、稳定分析等设计计算方法；研究人工合成材料-黏土复合垂直阻隔结构的界面行为及服役性能。

方向五：城市复合交通可持续推演模拟  

该方向的研究领域包括交通运输管理、共享出行、交通流建模与仿真优化、智能交通系统等。致力于大数据驱动的城市多模式交通管理与优化研究，在城市多模式交通共享出行行为机理、复杂动态交通流随机演化建模与预测、基于多源大数据的交通仿真优化等开展研究。

方向六：城市风灾洪涝灾害推演模拟与应急处治 

强风、暴雨等极端天气灾害对城市建筑基础设施及其正常运行构成了严重威胁。本方向围绕城市重大基础设施防灾减灾问题，聚焦台风、暴雨等极端气象条件，采用数字孪生和人工智能等研究手段，开展台风暴雨、城市内涝的多尺度仿真模拟和预测研究；研究城市风灾洪涝灾害推演方法，研究城市工程系统的耦联失效和协同恢复机制，研发城市气象灾害应急处治和防护技术。本方向研究致力于构建城市工程系统的防灾减灾新理论、新方法，提出防灾减灾新技术，提升我国城市建筑和基础设施的防灾减灾能力。本方向针对防灾减灾国家需求，紧密依托产业界科技研发项目和实际工程问题，培养更宽口径、更广视野，具有系统工程思维、交叉专业知识结构、具备工程技术应用研究和创新、协同参与解决复杂工程问题能力的卓越工程人才。

方向七：城市更新与低碳推演模拟   

该方向的研究包括城市及建筑环境、城市气候、绿色健康建筑与低碳健康城市等相关领域。具体包括：基于城市与建筑物理规律的低碳城市建设；城市及建筑环境；城市气候；城市热岛；城市通风；城市及区域城市群尺度规划物理机制研究；基于深度学习的城市及建筑相关数据库建立和物理规律挖掘。

导师团队：浙江大学建筑工程学院、工程师学院、信电学院、地球科学学院和产业界高级专家组成。

六、友情链接 浙江大学超重力离心模拟与实验装置国家重大科技基础设施

浙江大学超重力离心模拟与实验装置国家重大科技基础设施 (zju.edu.cn)

七、项目招生人数及说明

新工科、新实践！本项目2024年拟招收全日制专业学位研究生20名，欢迎土木工程、交通工程、环境工程等专业同学报考。

本项目招收全日制专业学位研究生2024年计划如下，最终按研究生院下达为准。

项目咨询方式:chenyanfei01@zju.edu.cn  0571-88981573

工程师学院：0571-88281621  gcsxyzs@zju.edu.cn

浙江大学工程师学院

2023年6月