智慧城市建設的核心，在於以物聯網技術打通基礎設施運行脈絡，實現城市精細化治理與高效能運轉。作為全國第一間智慧城市物聯網領域的全國重點實驗室，澳門大學智慧城市物聯網全國重點實驗室聚焦智能傳感與網路通信、城市大數據與智能技術、智慧能源、智能交通、城市安全與災害防治五大關鍵領域，以技術創新破解行業痛點，形成兼具學術高度與應用價值的科研體系，為澳門及大灣區智慧城市建設提供堅如磐石的支撐。

AI驅動配電網

隨著「雙碳」戰略推進，城市配電網面臨電氣化水平提升、負荷密度增加、分佈式資源大規模接入的挑戰，傳統被動運行模式難以適應需求。如何以數據驅動與AI技術為核心，為配電網打造智慧化解決方案，成為澳大智慧城市物聯網全國重點實驗室副教授張洪財團隊的研究課題。經歷六年，團隊在城市配電網建模、承載力評估與規劃應用三個方面取得系統性進展。

「我們的研究方向，是突破傳統配電網建模依賴精準物理參數的局限，採用非參數建模、約束學習等方法，從真實運行數據中構建一套可信的配電網模型。」張洪財教授的團隊嘗試將數據模型直接嵌入電力部門的傳統決策框架，並依托聯合實驗平台在多類場景中充分驗證，從而讓數據驅動模型真正融入調度及規劃決策流程，「我們與規劃部門及企業管理層持續對齊需求，確保研究成果能夠落地應用。」張洪財教授補充說。

在清晰的方向和團隊的努力下，團隊的理論研究成果向工程應用的高效轉化、落地見效：首創基於約束學習的配電網非參數化方法，已應用於澳大與南方電網共建的試驗平台；聯合廣東電網科學研究院研發承載力評估軟件，為配電網調度與改造提供決策依據；開發AI規劃平台，已落地珠海、廣州並服務澳門電力。張洪財教授強調：「研究不但具備推動數據驅動、人工智能、傳統電氣工程在城市配電網場景下深度融合的學術價值，還實現在無需依賴精準物理模型下即可實現配電網智慧化運行、控制與規劃的實際價值。未來將形成更可信賴的AI方案，及設計出令電力調度及規劃人員更易用的一體化解決方案『工具箱』。」

智慧交通治理城市出行

城市交通管理長期面臨「狀態看不清、規律讀不透、反應跟不上」的困境，傳統被動監測模式難以應對秒級調度需求，因此，智能交通作為智慧城市物聯網全國重點實驗室的核心研究領域之一，與智慧能源體系形成聯動，共同構建智慧城市的基礎運行框架。領軍的澳大科技學院院長須成忠講座教授認為，「智慧交通的核心是『主動治理』，我們的技術不僅要『精準和即時看清』當下交通狀態，更需『預見』未來變化，為智慧決策提供依據。」

團隊以三大技術創新突破瓶頸：研發低成本非侵入式磁傳感器與多視圖一致融合方法；構建基於圖注意力與強化學習的交通融合模型；開發交通大數據並行推演引擎，推演效率提升2.1至7.4倍。

項目的成果在學術、技術、產業均彰顯：7項國家發明專利全部產業化，成果被MIT、阿里等海內外高校企業引用；在國際頂級會議與期刊發表40餘篇高水平論文。技術集成為阿里雲城市大腦4.0核心模組，落地多座城市，為北京冬奧會、杭州亞運會等重大活動提供堅實保障、鼎力支持。須成忠教授指出：「交通是城市的『動脈』，技術創新不僅產生學術成果，還能在實際應用層面讓這條動脈更通暢、更高效，提升城市治理韌性。」

未來，團隊將構建「全域、全時、全要素」交通智能體系，打造城市級數字孿生與秒級推演能力，以及探索生成式AI與交通機理建模融合，推動技術在大灣區與澳門大規模產業化應用，構建可持續發展的未來交通體系。

為重大工程結構智能「把脈聽診」

橋樑、高樓、城軌等工程是城市的物理骨架，其健康監測至關重要。然而，結構長期處於複雜服役環境，風力、交通等干擾使內部損傷監測猶如「披沙揀金」：微小損傷易被噪聲淹沒，正常波動亦易被誤判。智慧城市物聯網全國重點實驗室副教授顏王吉團隊聯合特聘教授阮家榮和助理教授郭善知，聚焦結構「體徵參數」精細追蹤與辨識，破解荷載測量難、建模誤差大與誤診頻次高等核心痛點，為工程結構「把脈聽診」，打造智能化「體檢」方案。

團隊率先發現振動傳遞比無序數據隱含有序規律與特性。歷時逾十年研究，終為剔除荷載干擾探索出新路徑。團隊嚴格證明多項數學定理、系統揭示關鍵統計規律與物理特性，實現七類場景應用，由施普林格（Springer）出版首部專著，並發表30餘篇頂級期刊論文，數量居國際前列，成果獲國內外院士和頂級大學教授在內的學者廣泛引用和持續跟蹤。

團隊實現三大進展：一是提出分散式傳遞比等新概念，揭示荷載僅作為激振源不參與運算的核心機理，推動參數追蹤轉向「輸出—輸出」模式；二是創新貝葉斯科學推理方法，克服傳統方法計算耗費大且易陷局部極值的問題；三是提出物理機理引導概率機器學習方法，發展具備不確定性感知的損傷診斷技術。顏王吉教授表示：「成功找到不依賴荷載測量即可更精細捕捉結構『體徵』的方法，可有效降低複雜環境下誤診與漏診概率，形成更魯棒的損傷檢測方法。」

目前，成果成功應用於橫琴二橋等多座結構，為其安全評估提供技術支撐。未來，團隊將構建「智慧感知—健康診治—風險孿生」技術鏈條，研製非接觸式感測器，深化AI與多模態數據融合診斷方法，建立風險孿生模型，為極端環境下結構工程安全服役提供智能保障。

支撐大灣區智慧城市建設

依托智慧城市物聯網全國重點實驗室的平台優勢，澳大團隊立足行業實際痛點開展技術創新，推動科研成果從理論走向工程應用、實現產業落地，既彰顯了澳大在相關領域的科研積澱與創新實力，也為澳門融入大灣區智慧城市建設、實現高品質發展提供了切實可行的技術支撐。