主要研究方向一：生产运作分析与服务智能

多年来分别围绕服务智能、生产计划与控制、供应链决策分析等细分方向开展了大量研究及应用实践。

1.      服务智能：面向物流服务、医疗服务、IT服务、农业社会化服务、城市治理服务等现代服务场景，展开智能服务台（也称为智能服务集成控制中心）的研究，系统地提出了智能服务台的技术架构。独著《服务系统中的多技能人员调度》入选“十三五”国家重点图书出版规划项目和2017年国家出版基金资助项目，入选武汉市第四批“黄鹤英才计划”（创新人才），获2021智能制造系统工程学术会议优秀论文一等奖。

主要研究内容包括：

（1）      服务需求分析与任务规划：结合针对自然语言文本的检错与纠错等预处理和对多源多模态需求的信息融合，主动型服务与响应式服务的需求语义综合分析，以经验知识和历史案例驱动构建领域知识图谱，支持服务任务自动规划。

（2）      服务水平设置与资源调度：结合服务对象的各类特征以及成本、质量、效益等要求，集成优化系统的服务水平体系；以多结构型任务驱动，考虑有人/无人混合作业场景，研究具有统一时空网络描述框架的多作业协同调度优化模型与算法。具体场景包括设施与设备运维、工农业生产与运输协同、货物装载配送、仓储装卸搬运、机坪客货摆渡、区域病毒消杀等，开发自主无人集群作业控制系统。

2.      生产计划与控制：从特殊工程到一般项目，从项目型组织计划到包括深化设计、预制生产、装配施工到设施运维等生产综合计划与控制，研究各类生产场景下尤其是工程施工背景下的生产运营计划优化及动态控制模型与求解算法，研究成果“数字轨道交通工程集成建设关键技术及应用”获2006年度国家科技进步二等奖（参与）和2005年度湖北省科技进步一等奖（排名8）、“国民经济动员管理决策与仿真演练关键技术与应用”获2010年度教育部科技进步一等奖（排名15）、“巨型水电工程建设智能管控关键技术”获2023年度湖北省科技进步一等奖（参与），作为主要参加者的“智能施工服务平台研发与应用——无人驾驶推土机系统”入选2021湖北省新一代人工智能典型应用场景。

主要研究内容包括：

（1）      特定工程中的问题——施工组织设计：以抽水蓄能工程、采矿工程、土方工程、道路工程、装配式建筑工程、核电建设工程等为对象，以时空网络建模和领域知识图谱构建为基础，数据、模型和知识混合驱动，既考虑工程综合计划优化，又考虑多类专业制造、施工、运维等场景下的有人/无人作业协同调度，实现总体进度、成本、质量、生态、安全等综合控制目标。

（2）      一般背景下的问题——项目计划优化：在资源供给量有限以及项目中活动存在前后序关系、多里程碑节点以及资源转移耗费等约束下，安排活动的开始和结束时间，以达成缩短项目总工期、成本、能耗等目标。

3.      供应链决策分析：面向水利水电开发、公路、铁路、管网等线性工程、城市基础设施建设等工程背景，构建或优化工程供应链业务模型，开发各类供应链决策模型与方法。“三峡工程散装水泥/粉煤灰实时调度指挥系统”获2000年度国家科技进步二等奖（排名5）和1999年度教育部科技进步一等奖（排名第5）、“流域水电开发企业多项目物资供应链管理”获2015年第二十一届全国企业管理现代化创新成果二等奖（排名第8）、“水电工程物资供应链管理和全过程风险管控的创新研究与应用”获2020年度电力科技创新奖二等奖，学位论文《资源受限工程调度及其在工程供应链设计中的应用》获2006年华中科技大学优秀博士学位论文。

主要研究内容包括：

（1）      单供应链网络研究：以包含原材料供给-预制品生产-中转储备-施工现场等的典型结构专业领域（混凝土工程、金属结构制作及安装工程、机电制造及安装工程等）的工程供应链网络为对象，研究基于全风险要素多模态监测的工程供应链风险控制体系，提出融合风险特征的供应链网络规划、生产与施工系统布局规划、物资采购调价参数选择以及供应链多级库存控制决策等模型与算法，支持供应链运营决策。

（2）      多供应链网络集成：面向多项目的工程供应链协同决策；多类专业领域工程供应链的互动机理与综合协调；工程建设期供应链与设施运营期供应链综合集成等。

主要研究方向二：企业数智化转型

基于研究方向一的各类相关研究及其在面向企业运营、工程建设以及城市发展等领域的应用，受政府相关部门和相关大型企业委托，主持了某区域低空经济智能综合管控服务平台、某市新港区公共物流信息平台、某国际博览中心智慧会展服务平台、小浪底水利枢纽工程信息化总体规划、中国中铁十四五数字化规划和中长期数智升级技术路线、潍柴集团智能施工服务平台总体架构、中建科工装配式钢结构工程数字化顶层规划、中建三局一公司钢结构智能制造总体架构、机电产业互联网平台业务模型体系、湖北中烟工业有限责任公司工业互联网总体架构与关键技术体系、武汉天罡医联网平台总体架构与技术体系等规划咨询类项目，还承担了智慧城市领域的基于CIM的城市智慧管理场景体系和CIM平台评价方法及推广应用方法研究等项目。提出了以场景体系重构为依托的企业数智化升级的系统论视角，目前的焦点研究内容包括AI应用场景建模方法与服务设计理论、企业数智化场景体系建模与技术路径优化及评价模型等，应用业务领域包括现代生产与生活服务、工程建设、工业制造、农业生产、城市治理等。