本文以通州管廊项目为背景,综合运用管理学、经济学、博弈论、模糊数学、系统工程等知识,采用定性和定量相结合的方法研究综合管廊运营期智慧运营、收费与安全管理三个的关键科学问题。(1)针对综合管廊运营期内收费定价问题,在分析收费定价参与主体和收费定价影响因素的基础上,采用讨价还价博弈模型,得到两个策略纳什均衡,针对两种均衡情况,分别进行详细分析利益相关者不同收费定价下各自的利益情况,得出综合管廊最优定价策略为协调考虑各方利益的定价方式。(2)在定价策略确定的基础上,研究综合管廊定价模型,结合综合管廊定价影响因素,确定了兼顾运营单位、管线单位、社会大众利益的成本分摊因子及费用分摊模型,结合通州管廊一期投资情况,计算得到各路段各种管线的运营费用和入廊费用数额,为运营单位提供决策参考。(3)针对综合管廊运营安全的风险评价问题,对综合管廊的运营安全的风险因素进行详细分析,除了考虑管廊廊体安全、管线安全以及内外部环境安全风险外,兼顾管廊运营期长的特点,将管廊运营及安全环境也考虑在内,建立了一级4个,二级9个,三级39个的三级指标体系,将AHP与模糊数学结合,构建AHP-Fuzzy模型评价通州管廊项目运营安全的风险等级,评判结果为该管廊运营安全风险等级为一般风险水平。(4)针对综合管廊事故灾害问题,分析了综合管廊项目风险-事故-灾害发生及演化机理,即综合管廊灾害是风险经过四种演化方式(转化、蔓延、衍生、耦合)演变为事故灾害,综合管廊事故灾害具有链式结构特征。分析得到了综合管廊的灾害链,并建立灾害链评价模型,针对高危灾害链应用断链理论进行管理,并提出针对性的对策以供决策者参考。(5)对综合管理运营的智慧管理进行研究,分析智慧运营系统必要性,提出了智慧运营系统的目标,设计原则以及设计的内容,确定智慧运营系统的框架构成,包括整体、业务、数据及后期开发等主要架构,进行系统功能模块的设计,得到设计合理,功能全面的智慧运营管理系统,为综合管廊运营安全奠定基础。