《Smart Cities》：Urban Lifeline Security Projects: Research on the Holistic Governance Model of Urban Public Security Empowered by Digital Technology
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随着城镇化快速推进，城市生命线网络密度与脆弱性同步上升，生命线安全风险已成为城市公共安全治理的重大挑战；既有治理手段滞后、机制碎片化，难以适应复杂新兴风险。既往相关研究多局限于单一场景、单一风险类型或单一风险管理环节。研究人员将视角由单点转向整体，从总体方法、
随着城镇化快速推进，城市生命线网络密度与脆弱性同步上升，生命线安全风险已成为城市公共安全治理的重大挑战；既有治理手段滞后、机制碎片化，难以适应复杂新兴风险。既往相关研究多局限于单一场景、单一风险类型或单一风险管理环节。研究人员将视角由单点转向整体，从总体方法、关键支撑技术与治理机制创新三个层面，探讨如何利用数字技术构建城市生命线安全工程，从而赋能生命线安全整体治理模式。具体而言，研究人员构建了城市生命线安全工程建设的主流程与方法、场景驱动的关键支撑技术体系，以及整体治理机制；中国合肥案例进一步验证了该工程的有效性。本研究贡献在于推动工程技术与社会治理机制在生命线安全整体治理领域的协同创新与集成应用。
研究背景方面，城市生命线（urban lifelines）作为维持城市运行的基础设施系统，涵盖燃气、供水、排水、桥梁、隧道、综合管廊、轨道交通等，其自身老化与外部突发损伤引发的安全风险呈现灾害耦合、事故链反应、风险叠加与损失放大等新特征。既有研究多聚焦单一生命线类型（如道路塌陷、桥梁火灾）或单一环节（如感知技术研发、预警模型开发），且偏重技术而忽视管理与技术的协同，导致碎片化治理无法应对跨系统、跨部门、跨灾种风险。为此，研究人员提出从总体方法、关键支撑技术、治理机制三重维度，构建数字技术赋能的生命线安全整体治理框架。
主要关键技术方法上，研究人员采用多层级风险识别与评估流程（规划准备—风险识别—风险分析—风险评价），结合四色风险图（four-color risk map）实现风险分级可视化；依托地下管网普查与城市信息模型（CIM）基础数据构建地上地下一体化工程数据库；部署场景驱动的物联网（IoT）感知网络（如激光气体传感、探地雷达车、桥梁模态监测）；融合水力模型、机器学习、图计算与大模型（large models）实现耦合风险模拟与预警；搭建省级监督平台—市级监测中心两级互联互通的集成治理平台；并以中国合肥市全市域生命线安全工程为实证案例队列，验证框架有效性。
研究结果部分，按原文小节归纳如下。
基本概念与文献综述节指出，城市生命线安全工程是以公共安全科技为核心、数字技术为支撑，覆盖风险评估、IoT监测、分析研判与运行监测中心建设的系统工程；既往数字治理研究缺乏技术—管理协同的整体范式。
方法与总体框架节提出工程建设的四项基本原则（生命至上、整体治理渐进推进、政府主导市场运作、系统集成高效协同）与四段主流程（风险评估、监测监管、预测预警、决策指挥）；直接风险与耦合风险（如供水管破裂引发路面塌陷再致桥梁损毁）的机制通过渗流侵蚀与气体扩散（advection–diffusion、Darcy渗流）解释。
关键支撑技术节分场景给出技术方案：燃气安全采用邻避地下空间主动激光气体传感；供水安全采用水力模型与水平衡分析定位漏损；排水防涝采用液位/雨量IoT与暴雨内涝模拟；道路塌陷采用探地雷达车与管道雷达机器人；桥梁安全采用多参数耦合整体模态（fingerprint）监测；综合管廊采用图像处理、双波段光散射、深度神经网络与细水雾灭火。技术集成形成含风险评估、态势感知、监测预警、综合分析、决策辅助五模块的治理平台。
整体治理机制创新节构建“政府侧多部门领导小组+社会侧企业参与”的结构，依托城市生命线安全运行监测中心（无编制、购买服务运行）实现7×24小时监测；建立省—市—县三级联动与产业生态（政府—企业—高校联合的城市生命线安全产业发展集团），配套标准体系（监测指标、平台接口、预警联动规程）。
合肥案例节显示，截至2023年合肥部署超8.5万套前端感知设备，覆盖137座桥梁、7316公里地下管线、2.5万个高风险点；2016—2022年燃气事故仅4起、供水零事故，风险排查效率提升70%、事故率下降60%，并实现老旧城区档案缺失区雷达补勘、密集交叉区风险驱动布点等工程化修正。
讨论与结论节翻译原文结论：城镇化背景下生命线高密度交织使脆弱性重叠成为治理难题；IoT、云计算、大模型等新技术与公共安全科学融合可实现环境—设施—系统海量数据全感知。研究人员从总体方法、场景化关键技术体系、整体治理机制三层面给出方案，合肥案例证实数字赋能生命线工程在预防与响应上的有效。贡献是为技术—治理双维度多方共治提供完整方案，覆盖气、水、涝、路、桥、廊六场景与“评估—监测—预警—决策”全链条，推动形成平战结合、软硬互动、数据驱动的现代城市公共安全治理体系。研究局限在于未纳入地铁通信等新场景、宏观技术粒度偏粗、预防性投入产出难以观测，未来需拓展盾构隧道、深基坑、复合灾害韧性评估等方向。
该研究发表于《Smart Cities》，意义在于突破单场景单环节局限，给出可分层部署、跨域适配的生命线安全整体治理范式，对全球城市公共安全数字化转型具有可迁移参考价值。
