本课程涵盖以下内容： 1. 智能运输/移动概念 大数据分析和城市信息化时代，利用新兴技术的城市/移动倡议概览 2. 基础知识 应用于运输系统的系统分析基本原理；优化和统计方法的基本理论 3. 运输规划 运输规划和建模的基本概念；出行需求模型；公共交通规划；多模式运输系统 4. 智能运输系统（ITS） 出行需求管理和建模的基本概念；先进的交通管理系统（ATMS）；先进的旅行信息管理系统（ATIS）；香港的ITS 5. 新兴技术应用与政策/法规 出行即服务（MaaS）或拼车；电动汽车；自动驾驶（无人驾驶或自动驾驶）车辆；联网和自动车辆（CAVs）；自动电动运输（AET）
1. 介绍 (1 周): 基础设施、建筑环境、安全、可持续性、智慧城市最新进展。 2. 结构动力学基础 (1 周): 单自由度系统和频域分析。 3. 智能传感器-光纤 (1 周): 传感器在基础设施监测中的应用。 4. 智能传感器-压电换能器 (1 周): 基于 PZT 的智能基础设施传感技术。 5. 智能传感器-智能多功能混凝土 (2 周): 智能多功能混凝土的基本原理和实践，包括自感知混凝土、自加热混凝土、自供电混凝土、自愈合混凝土等在智能基础设施中的应用。 6. 智能施工技术-模块化集成施工 (1 周): 钢筋混凝土模块化集成施工的基本原理和实践。 7. 智能传感器-基于无人机的基础设施检测 (1 周): 无人机基于的裂缝检测、结构位移监测和智能维护。 8. 数据驱动方法 (1 周): 智能基础设施中数据驱动方法的基本原理和实践。 9. 全生命周期监测与 AI 驱动的施工 (1 周): AI 增强的施工设计与管理。 10. 基础设施结构健康监测系统 (1 周): 结构健康监测系统的基本原理和应用。 11. 项目作业 (2 周): 实际智能结构或实验室测试数据的分析、报告撰写、口头报告。
本科目概要/建议大纲： (1) 基础型滑坡风险管理概念及香港斜坡安全系统（1周） 灾害与风险的定义；风险管理概念；香港斜坡安全系统的组成与成就 (2) 土坡及挡土墙分析（2周） 土坡及挡土墙的基础土力学原理；土坡及挡土墙的稳定性分析 (3) 土坡及挡土墙的稳定化方法（2周） 土坡稳定化方法概览；香港松散填土斜坡案例研究；土钉设计与施工；松散填土斜坡的稳定化 (4) 新的风险管理工具（2周） 基本定量风险评估（QRA）概念；QRA的角色与应用；滑坡物质流动性建模；系统滑坡调查计划 (5) 自然地形滑坡及滑坡流机制与减灾措施（3周） 自然地形滑坡及滑坡流的基础；滑坡流危害减灾概览；滑坡流及其与结构相互作用的物理建模与数值模拟；抗滑结构的设计 (6) 地震工程与减灾（2周） 土动力学与土体液化评估；地面运动特征化；动态土-结构相互作用分析；地震灾害减灾技术 (7) 气候变化影响及创新与技术的应用（1周） 未来气候变化及海平面上升等新挑战带来的影响；创新与技术的作用
1. 介绍（0.5 周）：设计目标，理论考虑，地基结构。 2. 固体力学基础（1.5 周）：应力分析，应变分析；弹性；塑性；一些典型土壤模型。 3. 分析方法（3 周）：塑性理论的基本概念，极限平衡法，极限分析方法，上下限原理及其在承载力、侧向土压力问题和边坡稳定性分析中的应用。 4. 有限元方法及实践（5 周）：有限元方法（FEM）的基本原理，数学基础，节点、单元和形函数，虚位移原理，外力和内力；显式/隐式求解；多物理场建模；编程实践；本构模型的实现；有限元软件接口（如：PLAXIS）；如何运行软件并进行结果分析；几个关于基础、隧道、开挖和大坝的应用实例。 5. 有限差分法及实践（2 周）：有限差分法的基本原理；一维问题；二维问题；有限差分法在地基问题中的应用；Terzaghi 一维固结。 6. 离散元法及实践（1 周）：离散元法的基本原理；数学基础；力学基础；编程实践；相关理论下的结果分析。
本科目概要/建议大纲： (i) 海洋和沿岸波浪：风浪的生成和传播，波浪传播和转化（能量平衡，浅化，折射，衍射，波破碎），长期统计和极值，波浪传播模型 (ii) 潮汐和洋流：潮汐和洋流的生成，平衡理论，主要潮汐谐波，潮汐的传播，潮汐分析和预测 (iii) 沿岸环流：波浪引起的沿岸上升流和环流，跨岸向和沿岸向平衡 (iv) 沿岸地貌动力学：沉积物输运，初始运动，底床输运，悬浮物输运，沿岸地貌演变，跨岸地貌演变，海岸线演变的数值模型 (v) 沿岸结构与防护：策略与方法，沿岸结构，软硬解决方案，补沙，丁坝，沉水防波堤，防波堤，护岸 (vi) 气候变化，风险管理与适应：IPCC报告，海平面上升情景，沿岸风险管理，适应策略
1. 水泥化学与温室气体排放 2. 常见低碳补充胶凝材料 3. 新型补充胶凝材料 4. 碱活化胶凝材料 5. 再生骨料与再生骨料混凝土 6. 废物焚烧残渣 7. 先进的二氧化碳矿物化材料与技术 8. 3D打印混凝土 9. 生命周期评估I 10. 生命周期评估II 11. 废物基低碳路面材料 12. 低能耗施工路面材料
关键词大纲 i) 基础声学 声源 - 球面和柱面辐射，声学参数。分贝尺度 - 声压级，声强级，声功率级，指向性指数。 大气噪声传播，背景噪声，多源噪声。 ii) 测量仪器 声级计，麦克风，加速度计及其附件 - 敏感度，频率响应和动态范围。滤波特性，加权函数，平均时间。 iii) 道路交通 车辆噪声 - 噪声源，排放限值。交通噪声 - 特征，传播。噪声标准。噪声预测与评估。新道路和建筑物的噪声控制方法。 iv) 铁路交通 线路噪声和振动，啸叫声。噪声源与控制技术。新铁路的噪声预测与评估。 新铁路的噪声控制。 v) 施工与工业噪声 主要噪声源 - 动力机械设备，打桩和拆除作业。噪声预测与评估。 工程与管理控制。 vi) 噪声与振动控制 隔断中噪声的反射与透射。吸声材料，消声器，隔音板，隔振器和减振器。设计与计算方法。 隔音结构设计与实例。
本课程涵盖以下方面： 1. 有限元方法的基本概念回顾 有限元公式化方法：加权残值法；等参公式化，数值积分；前向求解器求解；特征值问题的求解；子空间迭代法；单元类型。 2. 几何非线性 有限元与稳定性函数的比较；具有初始缺陷的单元进行二次分析；牛顿-拉夫森法；位移控制法追踪平衡路径；失稳与反向失稳。二次直接分析在结构设计中的应用。 3. 材料非线性与金属的本构模型 金属的弹塑性行为；屈服面；塑性流动理论；关联与非关联塑性；特雷斯模型；维氏模型；增量应力-应变关系；切线刚度矩阵；有限元程序简介。 4. 混凝土的本构模型 混凝土的弹塑性行为；混凝土的屈服面；速率效应；德鲁克-普拉格模型；摩尔-库仑模型；塑性损伤模型。 5. 结构的动力非线性分析 线性动力学：运动方程；质量矩阵（集中质量，一致质量）；阻尼矩阵（瑞利阻尼和模态阻尼）；中心差分法；纽马克法。非线性动力学：增量运动方程；计算误差。 地震分析：地面运动；地震运动方程；响应谱；延性需求；能力谱；增量动力分析。
1. 介绍（1.5 周） 基础设施、建筑环境、安全、可持续性、健康监测技术的最新发展 2. 健康监测系统（1.5 周） 传感器与传感技术、数据采集与传输系统、数据处理与控制、数据管理系统、健康监测系统的设计 3. 有限元建模（1 周） 梁模型、实体模型、混合模型、模型更新 4. 结构动力学与测试（2 周） 结构动力学基础、模态测试与模态分析 5. 结构载荷与效应监测（3 周） 交通载荷、温度载荷、风载荷、其他载荷 6. 结构损伤检测（1 周） 基于振动的方法、无损检测方法 7. 项目工作（3 周） 健康监测系统或试验台实验室测试的数据分析、书面报告、口头报告
关键词大纲 (i) 土工测试与土体行为 (2.5 周) 土工常规与先进实验室/现场测试，离心机模型和粒子图像 velocimetry 介绍，土体的力学行为。 (ii) 土体本构模型 (2.5 周) 弹性与塑性介绍；非线性应力依赖弹性模型；莫尔-库仑模型；Cam-clay 和改良 Cam-clay 模型；土体本构模型的发展。 (iii) 土工应用进展 (2 周) 边坡稳定性分析进展，基础（桩群/桩筏）分析，土工工程中的不确定性与可靠性方法。 (iv) 路面结构与材料 (1 周) 路面类型与结构介绍；沥青及其材料的流变性质与特性。 (v) 沥青路面的力学模型 (3 周) 沥青混合料的力学模型；路面温度预测；动态交通荷载，路面响应与病害演变。 (vii) 路面状况与评价 (2 周) 路面功能性质；路面结构性质；无损路面评价技术，如落锤式弯沉仪和地质雷达。
本课程涵盖以下内容： 1. 生命周期性能管理框架：基础设施可持续性，生命周期管理的基本原则，极限状态设计，基于生命周期的设计，生命周期成本分析，生命周期管理技术的最新进展。 2. 混凝土材料和结构的退化机制：混凝土剥落，混凝土的析出和溶解，钢筋腐蚀，化学侵蚀，冻融损伤，碱骨料反应，表面磨损，疲劳失效，地震损伤。 3. 诊断、检测和性能评估：检测和诊断，非破坏性/破坏性检测，结构健康监测，性能要求，初步/详细评估，有限元建模，专家系统，剩余使用寿命预测，基于概率的方法。 4. 修复与加固：混凝土裂缝修复，表面涂层，电化学修复，结构加固方法，外部粘贴纤维增强聚合物（FRP）技术，包括弯曲加固、剪切加固和抗震加固。 5. 生命周期末期策略与环境问题：混凝土回收，玻璃回收，碳足迹评估。 6. 典型的生命周期性能管理工具：桥梁管理，建筑管理，港口结构管理，路面管理，隧道管理。
关键词大纲 1. 质量传输过程。建模方法与解决方案（15 小时） 回顾扩散和分散过程。湍流对流-扩散方程及其在空气质量中的应用。水中重轻颗粒的分散：浮力和惯性的作用。反应性物质的传输：模型与解决方案 2. 水和空气质量的数值模型与数据分析（12 小时） 数值方法元素：有限差分、有限体积和有限元；无网格方法。建模方法概览：欧拉和拉格朗日模型。数据分析：流场速度分析，欧拉和拉格朗日流体混合度量 3. 应用：水和空气（12 小时） 自然水体和压力流中的分散：河流混合，河口和沿岸水域因潮汐、风和波浪引起的混合。空气中的分散：大气污染和室内空气质量的应用，高斯模型和拉格朗日模型；细颗粒物的传输
本课程涵盖以下内容： 1. 基础：应用于建筑和交通系统的系统分析基本原理；优化理论和模拟方法的基本理论；无约束和约束优化问题；随机和多目标优化问题简介 2. 网络流优化：最短路径问题；车辆路线问题；交通分配问题（用户均衡与系统最优）；随机交通分配问题；交通分配算法 3. 网络设计问题：交通悖论（布拉修斯悖论、随机悖论、容量悖论等）；博弈论；二层数学规划；确定性和随机网络设计问题；迭代-优化-分配方法；基于灵敏度的分析方法；全局优化方法；元启发式算法 4. 复杂系统问题：基于代理的建模；系统动力学；系统体系结构；网络理论 5. 高级专题：超网络；动态交通分配；公共交通分配；可靠性和脆弱性分析
1. 介绍 (1 周) 工程中统计和机器学习方法的概览，历史，实际应用以及未来发展方向 2. 概率与统计 (6 周) 概率统计模型的基本概念，包括随机变量、概率分布以及计数和离散依赖变量模型。进一步将模型应用于土木工程中的各种情境，如基础设施设计中的风险和可靠性分析。 3. 机器学习 (6 周) 机器学习的基本概念，包括学习的概念（例如，可学习性，奥卡姆剃刀），监督学习（例如，感知器，支持向量机，决策树，线性回归，逻辑回归），无监督学习（例如，k-均值，层次聚类），强化学习（例如，Q 学习），以及统计学习（例如，图形模型）。
关键词大纲 1) 基础知识 (6 小时) 湍流的本质及其起源，湍流流动中的长度尺度，湍流的统计描述 2) 动量和能量的湍流传输 (9 小时) 雷诺方程，动能预算和能量级联，旋涡动力学，自由剪切流，壁面受限流 3) 湍流建模与模拟 (9 小时) 介绍不同的湍流建模方法（DNS、LES、RANS）；湍流粘性模型（单方程；双方程模型）；雷诺应力模型 4) 湍流流动分析 (6 小时) 相干流动结构，二维湍流；湍流流动的频谱分析 5) 应用 (9 小时) 不同湍流流动应用的展示：地物理湍流；室内湍流空气循环；气动应用（风力涡轮机；水力和气体涡轮机）
作为课程要求的一部分，所有博士生，无论资助来源和学习方式，必须在提交论文前完成两学分的培训。为了获得一个学分，学生需要在任何13周的学期中，每周从事由系主任/院长或其代表分配的教学活动/专业服务6小时。 学生可以在提交论文前的任何时间完成这两学分。他们可以选择在两个不同的学期或同一学期完成，但需首席导师批准。奖学金获得者不得通过完成这些必修培训学分来满足其部门培训要求。 需要承担教学支持活动的博士生，在开始任何教学支持活动前，必须在教育发展中心、英语语言中心/中文语言中心（如需）完成由该中心组织的培训项目。
作为项目要求的一部分，所有博士生，无论资助来源和学习方式，必须在论文提交前完成两学分的培训。为了获得一个学分，学生需要在任何13周的学期中，每周参与由系主任/学院主任或其代表分配的教学活动/专业服务6小时。 学生可以在论文提交前的任何时间完成这两学分。他们可以选择在两个不同的学期或同一学期完成，但需首席导师批准。奖学金获得者不允许通过完成这些必修培训学分来满足部门培训要求。 需要承担教学支持活动的博士生，在任何教学支持活动开始前，必须在教育发展中心、英语语言中心/中文语言中心（如有需要）完成由该中心组织的培训项目。
全日制学生每年需参加至少10场研究研讨会，此外还需参加研讨会/会议，并在每年向首席导师提交不少于1500字（不含参考文献）的报告，概述其中一场参加的研讨会的内容。 非全日制学生每两年需参加至少10场研究研讨会，此外还需参加研讨会/会议，并在每两年向首席导师提交不少于1500字（不含参考文献）的报告，概述其中一场参加的研讨会的内容。 研究研讨会可能由主办部门或其它机构组织，预计每次研讨会时长不少于一小时。学生应在参加研讨会前与首席导师讨论研讨会的相关性和适用性。参加研究研讨会的范围应具有显著的研究价值，有助于学生了解最新的研究成果，增强其在该领域的知识。
全日制学生每年需参加至少10次研究研讨会，此外还需参加研讨会/会议，并在每年向首席导师提交不少于1500字（不含参考文献）的研究报告，内容为其中一次参加的研讨会。 非全日制学生每两年需参加至少10次研究研讨会，此外还需参加研讨会/会议，并在每两年向首席导师提交不少于1500字（不含参考文献）的研究报告，内容为其中一次参加的研讨会。 研究研讨会可能由主办部门或其它机构组织，每次研讨会预计持续时间不少于一小时。学生应在参加研讨会前与首席导师讨论研讨会的相关性和适用性。参加研究研讨会的范围应具有重要的研究价值，有助于学生了解最新的研究成果，增强其在该领域的知识。
全日制/兼读制学生每学期需参加至少10次研究研讨会，此外还需参加研讨会/会议，并提交不少于1,500字（不含参考文献）的报告给首席导师。 研究研讨会可能由主办部门组织，也可能不是，每次研讨会预计持续不少于1小时。学生应在参加研讨会前与首席导师讨论研讨会的相关性和适用性。参加研究生所选研讨会的范围应对其研究有重要的研究价值，使学生能够了解最新的发现并增强其在该领域的知识。 每位博士生需进行一次研究汇报，内容应能为非专家理解。汇报时间约为20分钟，之后进行约10分钟的问答环节。
