国家数字建造技术创新中心(组织机构)

国家数字建造技术创新中心（National Center of Technology Innovation for Digital Construction，英文简称“NCTI-DC”），是以华中科技大学作为建设主体，由丁烈云院士担任首席科学家，按照"1+N"建设模式，打造数字化设计与CIM、智能感知与工程物联网、工程装备智能化与建造机器人、工程大数据平台与智能服务四个关键共性技术实验室和桥梁、建筑、轨道交通等领域专业技术实验室和产业创新园区，于2022年6月25日正式揭牌。

2022年1月，中华人民共和国科学技术部致函湖北省人民政府支持国家数字建造技术创新中心建设，批复同意组建国家数字建造技术创新中心。同年6月，科技部部长王志刚和湖北省省委书记王蒙徽为国家数字建造技术创新中心揭牌。2023年12月15日，国家数字建造技术创新中心桥梁智能建造实验室揭牌仪式暨建设进展汇报会在武汉举行。2024年5月30日至31日，国家数字建造技术创新中心主办的2024智慧城市与智能建造论坛（以下简称“双智论坛”）在湖北武汉举办。

国家数字建造技术创新中心以突破数字建造关键核心技术、实现重大研究成果产业化为核心使命，统筹协调全国优势科技力量，促进产业链相关创新主体和各类创新要素有效协同、形成合力，为数字建造领域提供高质量源头技术供给，推动中国数字建造领域创新能力整体跃升。

发展历程

2016年9月，华中科技大学组织向中华人民共和国科学技术部、湖北省科技厅等部门汇报中心组建方案。2018年11月，市科技局批复支持国家数字建造技术创新中心建设。次年6月，丁烈云院士带队向科技部就数字建造技术创新中心组建做专题汇报，得到高度肯定和具体指导。9月，丁烈云院士等在鄂院士提出建议，周先旺市长、陈邂馨副市长批示同意研究组建武汉数字建造产业技术研究院。10月，武汉市科技局、东湖高新区来校调研并落实武汉市领导批示及科技局意见。湖北省科技厅原厅长张盛仁向科技部徐南平副部长汇报，徐部长表示在数字建造领域布局建设国家技术创新中心很有必要，华中科技大学数字建造方面优势突出。12月，华中科技大学召开党委常委会，讨论并一致通过国家数字建造技术创新中心组建方案。湖北省人民政府致函科技部并报送中心组建方案，将举全省之力，依托华中科技大学，以产研院公司作为运行实体，完成好中心组建工作。

2020年6月，华中科技大学与武汉市东湖高新区共同注册成立武汉数字建造产业技术研究院有限公司。同年8月，湖北省科技厅立项全国唯一智能建造科技重大专项，支持关键技术攻关研发。次年4月，科技部组织召开国家数字建造技术创新中心建设方案专家咨询论证会，专家组一致同意国家数字建造技术创新中心建设方案通过论证。11月，湖北省科技厅立项"国家数字建造技术创新中心建设项目(一期)"，推动国家数字建造技术创新中心的基本研发能力建设。

2022年1月，中华人民共和国科学技术部致函湖北省人民政府支持国家数字建造技术创新中心建设，批复同意组建国家数字建造技术创新中心。同年6月，科技部部长王志刚和湖北省省委书记王蒙徽为国家数字建造技术创新中心揭牌。

2022年12月18日，由广联达公司联合国家数字建造技术创新中心、西安经济技术开发区管委会共同主办的“国家数字建造技术创新中心数字建筑软件实验室授牌暨数字建筑产品研发基地入驻仪式”在西安经济技术开发区举行。在本次庆典仪式上，国家数字建造创新中心正式为备受行业瞩目的国家数字建造技术创新中心数字建筑软件实验室授牌。次年12月15日，国家数字建造技术创新中心桥梁智能建造实验室揭牌仪式暨建设进展汇报会在武汉举行。

2024年4月24日至26日，以“极目楚天，共襄星汉”为主题的2024年“中国航天日”暨首届中国-拉美和加勒比国家航天合作论坛在武汉国际博览中心举办。国家数字建造技术创新中心首席科学家丁烈云院士团队在地外建造领域的研究成果亮相航天产业成就展区，成为本次航天展的热点“打卡地”。

组织架构

截至2024年6月6日

科研队伍

首席科学家

丁烈云，土木与建筑工程管理专家，华中科技大学教授。中国共产党员。1982年毕业于武汉理工大学，2002年获同济大学博士学位。长期从事数字建造、工程安全理论与技术研究。提出工程安全风险“能量-耦合”理论，创建地铁工程安全风险“识、警、控”技术体系，研发数字轨道交通工程集成建设关键技术，构建工程质量精益控制模型、标准和平台。作为第一完成人获国家科技进步二等奖2项，多项省部级科技进步一等奖，获2018年“复旦大学管理学杰出贡献奖”。主编1项国家标准，出版多部著作和国家精品教材，发表论文百余篇。2015年当选为中国工程院院士。

专家委员会

截至2024年6月6日

创新平台

数字化设计与CIM实验室

数字化设计与CIM实验室通过BIM向CIM的扩展，研究基于人工智能的工程设计方案生成、优化、审查与协同等支术，突破底层技术难关，建立模型驱动的工程设计工作流，提升工程设计效率，为全生命周期管理提供基础。

智能感知与工程物联网实验室

工程物联网依据工程要素数字化表征体系，通过科学布设各类智能传感装置，采用智能感知算法及动态组网传输技术，全面感知工程要素及成品状态信息，实见"人、机、料、法、环、品"数据互联互通、协同管控、健康监测、安全预警。

智能工程机械与建造机器人实验室

智能工程机械与建造机器人实验室以高层建筑、长大隧道、大型土方等典型工程场景，展开系统性智能装备与配套工法研究，全面提高工程装备的数字化、智能化、人性化水平，促进工程建造造活动的高质量发展。

工程大数据平台与智能服务实验室

工程大数据平台与智能服务实验室通过构建工程大数据平台，提高项目各阶段协同工作效率，辅助工程建设各阶段的决策。在智能建造及智慧城市领域为重大工程及建筑企业提供大数据咨询与服务，助推企业实现以数据开放共享、数字化驱动业务、数据创新业务发展，促进建筑产业的转型升级。

科研成果

工程软件

智能雪车雪橇赛道与竞技训练关键技术

项目成果概况：

项目以2022年北京冬季奥运会为背景，研究雪车雪橇运动竞技能力特征与人-机-环相互作用机理，以数字赛道为起点，建立了一套面向雪车雪橇运动的智能感知-推演-分析技术，形成了系列软件系统及装备。通过智能化、数字化手段助力运动员的备战训练以及雪车雪橇运动的大众推广，推动雪车雪橇项目的跨越式发展。

具体成果如下：

1.雪车雪橇赛道数字化设计关键技术及软件

项目研发了一套基于雪车雪橇运动方程的完整赛道数字化设计技术，形成雪车雪橇专业赛道参数化设计软件，对场地评估、赛道分段数据管理、中心线设计与生成、赛道表面设计与生成的赛道设计迭代过程进行全流程、全方位辅助设计，突破了雪车雪橇场馆设计的技术垄断。

2.雪车雪橇高速滑行全过程数字孪生技术

项目研发了针对室内长距离高速运动的滑行全过程智能精确感知与可视化技术，实现了时速百公里/时运动的厘米级定位和运动关键数据的近实时捕获，基于获取数据的处理、上传以及可视化形成滑行全过程数字孪生系统及软件，为滑行分析的数字手段提供基础。

3.雪车雪橇数字化训练与竞技水平提升技术

项目基于可视化纠偏系统，结合理论最优滑行轨迹推演算法，实现了滑行轨迹的精确量化分析，涵盖运动员过弯稳定性、弯道成绩影响性、推车推力等滑行全阶段分析；基于冰刃扫描与冰面作用机理研究，研发了适配不同冰面的管刃开槽减摩工艺技术，使用数字手段助力运动员竞技水平提升。

4.面向大众体验的车橇改造技术与仿真装备

项目针对车撬项目危险系数较高、群众基础薄弱的问题，研发了面向运动员与大众的赛道实地滑行体验方案与沉浸式滑行仿真体验系统，形成大众赛道智能生成软件及沉浸式滑行仿真体验设备，实现安全可控环境下的雪车雪橇滑行体验，为雪车雪橇运动的大众推广提供了便利。

智能装备

高层建筑施工质量智能化监控关键技术

针对复杂地质环境下超深桩偏位倾斜与断桩、大体积混凝土养护不当导致混凝土开裂和承载力不足、超厚钢板焊接变形过大、焊缝成型质量差等高层建筑关键质量问题，国家数字建造技术创新中心钢结构智能建造实验室牵头，联合上海建工集团、中建科工集团有限公司、北京构力科技有限公司、广联达公司等单位，系统创建了以质量管控智能装备为核心的施工质量监控技术体系。

主要成果包括：

1. 施工质量端云协同高效可信质量检测技术与装置，攻克质量通病高精度感知与数据可靠计算难题。

2. 模型驱动的自适应控制作业机器人装备，攻克施工工艺与作业装备参数精准控制难题。

3. 国产自主数字孪生质量管控云平台，攻克质量全过程精准纠偏、多专业协同控制难与多方主体责任追溯不清等难题。

盾构智能控制系统

项目以长大盾构隧道工程为背景，通过选择能有效发掘数量庞大的现有盾构装备潜力的技术研发路径，推动盾构隧道的少人化、无人化建造模式，形成体系化的装备制造/改造及施工成套技术，实现长大盾构隧道建造的“全过程、全流程、全场景”工效提升，也能同时有效保障工程质量与安全。

具体专项成果如下：

成果1：盾构刀盘刀具智能维护决策系统

项目针对大直径盾构机在复合地层掘进中刀具服役状态监测难、易磨损等问题，研究面向复合地层、裂隙岩体、高应力岩体及开挖条件受限的盾构刀盘刀具服役状态评估、刀具磨损预测分析、刀盘掘进控制优化和刀具维护方案生成技术，基于知识与数据双驱动，研发盾构刀盘掘进控制模型和刀具维护决策模型，形成刀盘刀具智能维护决策系统，辅助施工中盾构掘进优化和维护决策。

成果2：恒定/非恒定力学约束条件下盾构推进系统推力分配技术

项目针对当前盾构推进系统不能考虑力学约束条件和异性截面盾构的影响，基于推力平衡和力矩平衡建立约束条件，以最小增量平方和为目标建立优化模型，提供了一种简单易行、可操作性强的计算方法，为盾构推进系统的油缸推力配置提供计算基础。

成果3：盾构隧道结构设计系统

项目针对提高盾构隧道工程建造技术的数字化、自动化、智能化水平，面向盾构隧道的设计与施工，服务于设计单位中的结构工程师，提出盾构隧道结构设计系统。主要是用于解决盾构隧道工程中设计和施工阶段的主要问题，包括：地质勘察信息建模，地质不确定性分析、管片结构设计。本系统基于Web段，通过互联网平台让用户能实现盾构工程的统一协调管理和生产。

工程云

地铁施工安全控制云平台关键技术及应用

本项目在国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等国家级项目支持下，经过十余年的研究，重点突破地铁施工安全“物联感知-模型映射-智能服务”等关键技术，形成了地铁施工安全控制云平台。已服务上海、深圳、武汉等城市地铁建设安全管理十余年，并推广至建筑、桥梁、石化等领域。

具体专项成果如下：

成果一：提出了面向地铁施工安全要素云边端协同感知的柔性组网与数据交互技术

研发了多源异构安全要素数据感知终端与施工现场动态柔性组网技术，建立了云边端数据交互技术，支持了地铁施工“人机料法环”等要素数据的协同感知、稳定传输和可靠协同。

成果二：自主研发了基于数字主线的轻量化地铁施工数据引擎系统，提出了面向地铁施工安全的几何、机理、数据模型一体化融合分析技术，突破了国外卡脖子技术瓶颈

研发了面向海量施工安全数据的数字主线自主轻量化转译与融合关键技术，建立了地铁施工BIM-nD工程要素语义化存储与应用技术，研制了自主知识产权的轻量化工程数据引擎DT-BIM系统，为地铁施工安全控制云平台的智能服务提供基础支撑。

成果三：研发了数据与机理融合驱动的地铁施工安全解析技术，攻克了面向地铁施工安全的人工智能“黑箱”模型可解释性差等难题

提出了系列智能工程数据解析算法，建立了数据与机理融合驱动的施工安全智能分析与主动控制技术，揭示了多源异构数据的内在因果关系和时空分布特征，解决了人工智能“黑箱”模型的可解释性问题；研制了地铁施工安全控制云平台，构建了平台化建造模式下的系列智能服务，提升了解析模型的工程适应性和服务的智能化水平。

合作交流

2023年11月10日，澳大利亚莫纳什大学工学部主任、皇家工程院院士Yiannis Ventikos，材料科学与工程系主任Neil Cameron，工学院教授、增材制造中心主任Aijun Huang一行访问华中科技大学国家数字建造技术创新中心。华中科技大学土木工程与力学学院院长刘华北，国家数字建造技术创新中心主任骆汉宾，国际交流处副处长江静、美大亚交流事务办公室主任彭雨蒙等会见了代表团一行。会上，双方就人才联合培养、科研人员互访及合作研究等议题进行了深入讨论。

2024年5月30日~31日，由国家数字建造技术创新中心、华中科技大学主办，广联达公司等单位协办的2024智慧城市与智能建造论坛（以下简称“双智论坛”）在湖北武汉举行。本届双智论坛围绕“科技赋能·智造湖北”的主题，参会嘉宾就数字产业化、产业数字化研究以及相关技术前沿、产业应用、人才培养等热点议题进行主旨演讲和技术交流，新理念、新技术、新产品、新应用也在论坛得到充分展示。来自政府部门、高等院校、科研院所、行业协会、智慧城市与智能建造领军企业等单位的代表参会交流。

价值意义

国家数字建造技术创新中心定位中国新型城镇化领域的国家战略科技力量，以突破数字建造关键核心技术、实现重大研究成果产业化为核心使命，面向智能建造强国目标，聚焦数字化设计与CIM、智能感知与工程物联网、智能工程机械与建造机器人、工程大数据平台与智能服务等关键共性技术开展攻关，重点突破数字建造软件、网络、硬件和平台的技术瓶颈，建成持续开放的研发创新平台及产业创新园区，形成一支长期稳定从事数字建造关键核心技术及其产品化、产业化攻关的高水平战略突击队，有力支撑中国工程建造领域企业和产业创新能力提升，增强数字建造领域核心竞争力，打造具有国际影响力、竞争力的数字建造技术创新高地，为推动中国建造转型升级和高质量发展发挥战略支撑引领作用。

通过加强有关高校、科研院所、龙头企业和新型研发机构的紧密协同，引导金融社会资本和产业资本等加大投入，促进数字建造创新链、产业链上多主体、多要素协同创新与融合发展，为数字建造领域提供高质量源头技术供给，加快推动科技成果转移转化，辐射带动形成一批具有核心创新能力的一流企业，为科技型中小微企业孵化、培育和发展提供创新服务，推动中国数字建造领域创新能力整体跃升。

中心简介.国家数字建造技术创新中心.2024-06-06

我校牵头建设的国家数字建造技术创新中心、国家智能设计与数控技术创新中心正式揭牌.华中科技大学新闻网.2024-06-06

国家数字建造技术创新中心在武汉揭牌.人民网.2022-08-16

历史沿革.国家数字建造技术创新中心.2024-06-06

国家数字建造技术创新中心桥梁智能建造实验室在汉揭牌.中华人民共和国科学技术部.2024-06-06

广联达“双智论坛”带来更具专业性、针对性的数字化新方案、新路径.百家号.2024-06-06

国家数字建造技术创新中心数字建筑软件实验室授牌.国家数字建造技术创新中心.2024-06-06

国家数字建造技术创新中心亮相2024中国航天日.国家数字建造技术创新中心.2024-06-06

组织架构.国家数字建造技术创新中心.2024-06-06

首席科学家.国家数字建造技术创新中心.2024-06-06

专家委员会.国家数字建造技术创新中心.2024-06-06

数字化设计与CIM实验室.国家数字建造技术创新中心.2024-06-06