人工智能+!哈工大绘就智慧宜居新图景
哈工大全媒体(张又元/文字综合)AI赋能“好房子”建造,机器狗在隧道内巡检,城市水系统有了“超级大脑”,智慧供热平台为千家万户送去温暖……今年的全国两会上,智慧城市建设吸引着许多代表委员的目光。政府工作报告中明确提出“坚持城市内涵式发展,优化现代化城市体系。”“推动城市治理智慧化精细化”。哈工大立足国家战略需求,紧扣学科交叉、AI赋能主线,推动土木、环境、建筑、交通等传统学科向数字化、智能化、绿色化转型,一批前沿成果落地应用,为现代化人民城市建设注入强劲动能。
AI筑起城市“生命线”,智绘美好生活
一屏观全城、一网管全域、一步享便捷……这是你向往的“智慧城市”吗?哈工大的“黑科技”正助力这些“美好向往”从图景变为现实。
供水、排水等基础设施系统是一座城市的“生命线”。在现代化人民城市建设中少不了智慧城市水系统的支撑。哈工大环境学院任南琪院士团队构建了融合数据驱动模型与AI智能体协同的智慧城市水系统全流程管控体系,该体系以问禹AI为核心,贯通感知监测、风险识别、机理模拟、方案推演、调度决策与成效评估等关键环节,服务海绵城市建设、城市内涝防治和水系统精细化管控,相关技术已在山西晋城、吉林长春等地开展海绵城市示范应用,建设了覆盖400余平方公里的AI智慧水系统试点区域,可实现重点场景快速预警、复杂情景智能推演和治理方案辅助生成,为提升城市安全韧性和高质量发展水平提供了有力支撑。
“未来我们将继续推动人工智能与城市水治理深度融合,为城市更新、韧性安全和数字化治理提供哈工大方案。”任南琪院士说。

海绵城市智慧管控平台

问禹AI
同样聚焦城市智慧水务研究的还有环境学院马军院士团队。马军院士表示,智慧化、安全化、低碳化协同推进是供水行业转型升级的重要主线。他带领团队构建了供水管网漏失智慧管控理论体系,形成“三层级智能分区+压力精细调控+GIS/监控/建模一体化平台”,并创新“空—天—地”三维监控路径与末梢(社区)供水服务技术,成果在全国多个水务公司推广应用。同时,团队以服务龙江为己任,专利成果在黑龙江省智慧水务企业凯纳科技完成转化,并在哈尔滨水务发展建设集团等23家省内水务公司示范应用,有效降低漏损与运行成本,增强群众用水获得感与满意度,为智慧水务提供可复制、可推广的“长效机制”。

智慧供水全景运营决策中枢

城镇供水系统全流程实验平台
“哈工大是我国暖通专业的发源地,有着深厚的专业基础,‘十五’期间就开始将信息技术及人工智能技术与供热新技术进行深度融合,智慧供热的相关研究成果在我国严寒及寒冷地区的集中供热系统中得到推广应用,取得了良好的社会与经济效益。”建筑与设计学院热能工程系主任周志刚教授介绍道。学校智慧供热科研团队牵头编制了包括《黑龙江省智慧供热技术规程》及协会智慧供热标准在内的系列智慧供热标准,研发了先进的智慧供热平台及专用设备,相关成果已经在黑龙江、新疆、山东、辽宁、山西、西藏等省和自治区应用,服务总供热面积超过2.0亿平方米。典型示范工程实现节热17%、节电42.3%,单位面积减碳量10kg/㎡,节碳率17.8%。


智慧供热平台工程应用效果
“我们研发的灵活性资源虚拟电厂运行调控平台,可实现万级规模灵活性电力资源的秒级优化调控。”电气工程及自动化学院副教授仪忠凯说。近年来,团队开展人工智能驱动的电力调控技术研究,在全国30余个案例中使用,实现节能降碳,为企业降本增效,相关成果获国际发明展金奖、全国发明展金奖、NeurIPS虚拟电厂大赛全球冠军、中国电工技术学会丝路大赛特等奖,以第一名入选黑龙江省2024年数字化绿色化协同转型发展优秀案例。
AI赋能工程,智筑美好未来
机器协同作业,数据实时感知,智能建造重塑工程建设新范式,让精工品质触手可及。所谓“智能建造”,就是要将结构安全、绿色低碳、智慧运维融入建设全过程。让我们一起看看哈工大是如何把科研成果转化为工程应用与行业标准的。
地震、风灾等极端灾害以及结构长期性能劣化给重大基础设施和城市安全带来严峻挑战。面向重大工程灾害安全与健康运维的迫切需求,土木工程学院李惠院士团队构建了AI赋能工程防灾减灾与监测运维技术体系。
研发的桥梁运维大模型实现桥梁监测多模态大数据的智能交互与可控制、高效率、自适应的健康诊断与安全运维;城市风场大模型实现城市风场高时空分辨率预测,为城市极端风灾风险评估与防控提供智能化解决方案;城市地震大模型可在5分钟内完成百万栋建筑的地震响应计算,为灾害快速评估与应急决策提供重要技术支撑。相关成果应用于港珠澳大桥、苏通大桥等200余座大型桥梁健康监测、2025年成都世界运动会低空气象保障观测以及玉树、北川等城市建筑群地震损伤评估,显著提升了重大基础设施的安全监测与智能运维水平,获国家级奖励4项、省部级奖励18项。
下一步,团队将紧扣新质生产力与“人工智能+”行动,深化AI赋能工程防灾减灾大模型研发,聚焦重大基础设施与城市安全,加快科技成果转化,为提升国家防灾减灾能力、筑牢城市与工程安全屏障贡献硬核科技力量。

大型桥梁大数据灾害与健康智能诊断系统

2025年成都世界运动会低空气象保障平台
今年的政府工作报告提到“发展智能建造,培育现代化建筑产业链。”智能建造是建筑业形成新质生产力的重要载体和实施路径。建筑与设计学院院长孙澄教授团队开展AI驱动的设计—建造—运维一体化关键技术研究,构建了覆盖设计、制造、装配、运维全流程的智能建造技术体系,形成了中央广播电视总台黑龙江总站新址改造工程等一批具有自主知识产权和重大工程示范效应的标志性成果,推动传统存量建筑更新由局部修缮转向性能提升、品质提升与低碳转型协同并进,实现建筑本体节能率53.6%、综合节能率56.8%,入选2025年度黑龙江省唯一超低能耗建筑改造类示范项目。
“展望‘十五五’,我们将持续推动人工智能与设计深度融合,构建城市数字孪生平台,深化全生命周期碳管控,为我国城乡建设绿色化、智慧化发展持续提供‘中国方案’。”孙澄教授说。

中央广播电视总台黑龙江总站室内外空间
土木工程学院刘昌永教授团队依托黑龙江省重大成果产业化项目,研发了基于数字孪生的重大基础设施施工安全主动控制技术。通过该技术,中国寒地跨径最大自锚式悬索桥——哈尔滨都市圈西南环松花江特大桥在极寒凌汛冰排冲击环境下施工,哈尔滨地铁3号线靖宇五道街站实现了冻土区深基坑的毫米级变形控制……相关成果先后荣获中国发明协会发明创业奖成果奖一等奖、中国技术市场协会金桥奖一等奖等。
“当前,黑龙江省正加快推进人工智能与重大基建深度融合,我们将集成空地水冰下智能巡检机器人与大模型智能安全管理,持续提升工程安全管控水平,为龙江智能建造高质量发展提供技术支撑。”刘昌永说。

施工现场安全风险智能监控
传统人工巡堤查险安全风险高、作业难度大。为加快提升我国防汛抢险应急处置核心能力,土木工程学院凌贤长教授和唐亮教授团队围绕“巡堤查险”实际需求,汇聚学校各方资源开展重大技术装备揭榜攻关,自主研发了国内首套“冯夷号”堤防险情智能巡查四足仿生机器狗平台。
“该平台具有环境自感知、路径自规划、异常自检测、信息自传输和模态多交互等先进技术能力,可实现对堤防渗漏、管涌、滑坡、塌陷与冻害等险情的自动识别。”凌贤长教授说。
目前,该平台已成功用于堤防巡检、地灾应急救援、隧道巡检和污水厂巡检等应用场景,为交通、水利、电力等领域提供智能化巡检和维护解决方案。

机器狗在泥泞路段自主巡检
AI守护绿水青山,共筑绿色发展之路
当AI遇上“生态文明”,用数字守护宜居家园。哈工大开展的AI+大数据的水环境智慧管控研究,通过人工智能的实时监测、智能预警、精细治理,让我们身边的江河湖泊更加清澈。
环境学院田禹教授团队研发的AI+大数据的水环境智慧管控技术,应用于长江、黄河、松花江等15个流域,服务生态环境部、内蒙古环境监测总站、黑龙江省生态环境厅等各级政府部门,支撑水形势分析、水环境突出问题识别与预警,相关成果荣获工信部大数据产业发展试点示范项目、中央网信办数字化绿色化协同转型发展典型案例、黑龙江省技术发明一等奖等。
“我们将以数据驱动、模型赋能、智慧决策为主线,以构建覆盖全面、感知智能、分析精准、决策科学的现代化水环境治理能力体系为目标,系统推进水生态环境管理的数智化转型,形成寒区特色的全流域、全要素、全链条智慧治水标杆模式。”田禹教授说。

水环境软硬一体智慧监测装备

水环境智慧管控平台
AI护航交通,智慧点亮出行
全国两会上,多位代表委员聚焦公路交通发展,既关注公众“走得了、走得好”,更追求出行“更智能、更绿色”。哈工大人将人工智能技术深度融入交通领域,用科技赋能道路安全,以智慧守护畅通出行,打造更安全、更耐久、更智能的新一代道路基础设施。
交通科学与工程学院谭忆秋教授、徐慧宁教授团队联合深圳大学、中南大学等10家单位,将新一代人工智能技术与我国交通基础设施材料深度结合,聚焦交通基础设施材料智能设计,研发沥青/水泥基材料高通量数字化制备与表征方法,构建交通基础设施材料大规模全息在线基因数据库,开发沥青/水泥基材料高通量智能双向设计平台,实现交通基础设施材料设计范式变革。前不久,该团队牵头编制的我国首个交通基础设施沥青基材料基因数据库系统,在第八届中欧功能性铺面研讨会上正式发布,数据达13万组;相关成果应用于绥满高速大庆段等工程,与国内外现有设计方法相比,材料设计周期降低76%,设计成本降低63%,材料性能提升10%以上。
谭忆秋教授表示,面向“十五五”,团队将锚定人工智能与材料科学交叉融合前沿,推动交通基础设施材料研发水平全面提升。

交通基础设施沥青基材料基因数据库系统

沥青基材料智能设计技术在绥满公路大庆段示范应用
“智慧公路”就像一条会感知、会思考、会预警的“聪明道路”,利用传感器和AI实时分析车流情况、路面性能等,让道路更通畅、出行更安全。
交通科学与工程学院院长董泽蛟教授团队联合黑龙江省交通投资集团有限公司等5家单位,深度融合交通、控制、计算机等前沿学科,聚焦道路基础设施智能化及车路协同技术,自主研发系列路域智能感知装备,建立高频海量路域数据治理体系及端-边-云协同计算架构,开发道路基础设施智慧维养及交通运行态势管控平台,相关成果应用于我国京台、哈肇等多条智慧高速样板工程,先后荣获中国公路学会科学技术一等奖、中国交通运输协会技术发明一等奖等。
“未来,我们将持续推动人工智能与交通基础设施融合,全力构建交通基础设施数字孪生平台,不断强化交通基础设施的服役安全水平,并进一步深化车路协同技术发展,为我国智慧交通建设贡献具有引领性的创新成果。”董泽蛟教授说。

智慧公路管控平台
2026年全国两会吹响了“人工智能 +”的行动号角,哈工大将紧扣两会部署,把论文写在祖国大地上,用智能技术点亮城市运行、升级工程建设、守护生态家园、畅通交通脉络,以一流创新成果助力美好数字生活与宜居城市建设。
