"本书主要介绍构建地下空间数字孪生的基础和前沿等核心技术，以及相应平台的开发技术流程，并探讨其在地下空间中的具体应用。全书共分5章（暂定），分别为：第一章地下空间数字孪生平台核心技术；第二章数字孪生平台开发；第三章双洞密贴顶管车站顶进智能控制平台；第四章复杂地质隧道施工状态智能评估平台；第五章地下空间灾害智慧运维平台（水、火、大客流） 本书的主要读者对象为土木工程、地质工程、城市规划、工程管理等专业的研究生或专业技术人员。 本书相关研究受国家重点研发计划项目“城市站城融合立体网络空间智慧运维关键技术与应用”（编号：2023YFC3807500）、国家自然科学基金重大项目“超大城市深层地下空间韧性基础理论”课题一“超大城市深层地下空间地质环境效应多场互馈机制及评估理论”（编号：52090081）、以及深圳大学2035追求卓越研究计划（编号：2022B007）资助。"

苏栋，男，45岁，岩土与地下工程专业，教授、博导，现任滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室副主任、深圳大学未来地下城市研究院副院长。2000年毕业于清华大学，获工学学士学位；2005年1月毕业于香港科技大学，获博士学位；2005年4月进入深圳大学工作。主要从事地下基础设施灾害作用机理与韧性提升方面的研究。广东省高等学校“千百十工程”省级培养对象、深圳市地方高层次人才。先后主持1项国家重点研发计划课题，6项国家自然科学基金项目及20余项地下工程咨询科研课题。发表论文100余篇，出版教材1部、专著2部，获授权国家发明专利16项，美国发明专利2项，软件著作权21项。先后获2021年广东省科技进步一等奖、2021年中国岩石力学与工程学会科技进步特等奖、2022年教育部高等学校科学研究优秀成果奖科学技术进步奖二等奖。

前言 数字孪生(digital twin)技术是将工业产品、制造系统、城市等复杂物理系统的 结构、状态、行为、功能和性能映射到数字化的虚拟空间,并在虚拟空间进行各种操 作、模拟与分析,从而对物理系统未来的性能和行为进行预测,提出决策优化,并反 馈到物理世界进行协作调控。 “孪生”概念最早由美国国家航空航天局(NASA)提出。在阿波罗项目中, NASA制造两个完全相同的实物空间飞行器,通过对地面上的“孪生”飞行器进行 仿真实验和数据分析,来反映和预测空间飞行器的飞行状态。大卫· 葛兰特 (David Gelernter)在1991年的著作《镜像世界》(Mirror Worlds)中首次提出了数 字孪生的概念:“镜像世界是一个信息的海洋,由许多数据流提供。一些数据通过 计算机终端手动输入,它们慢慢地流动。其他的则由自动数据收集和监控设备提 供数据,例如医院重症监护室的机器、天气监控设备或安装在道路上的交通量传感 器。”迈克尔·格里夫斯(Michael Grieves)于2003年将数字孪生概念首次应用于 制造业,并正式发布了数字孪生软件的概念。2010年,NASA 为了改进航天飞行 器的物理仿真模型,由约翰·维克斯(John Vickers)命名引入了“数字孪生”这个名 词。随后,不同领域的学者开始探索数字孪生技术。近年来,随着5G、物联网、云 计算、大数据、人工智能和混合现实等新一代信息技术的发展,数字孪生在理论层 面和应用层面均取得了快速发展。数字孪生与产业技术的深度融合,有力推动了相 关产业数字化、智能化和自动化的发展进程,正成为产业转...