针对目前隧道数字化运营管理中存在的视频碎片化、视频与业务数据分离、缺乏二三维联动响应手段等问题,提出一种基于三维视频融合的隧道运营管理创新应用方法.1)对隧道运营过程中视频监控的应用现状与需求进行分析,为三维视频融合技术应用与创新实践提供方向;2)利用BIM与点云重建技术构建隧道场景三维模型,形成隧道虚实融合的静态模型基础;3)提出一种隧道监控视频三维注册与虚实融合绘制方法,将多路视频实时融合到三维隧道场景模型中;4)在融合后的三维场景中汇聚融合多源物联传感数据,形成与真实隧道交通运行场景基本一致的数字孪生场景;5)基于视频融合场景开展二三维联动的隧道保畅、事故救援、设施管理、应急响应等运营管理应用实践.示范应用结果表明,该方法有助于实现更加实时、高效、智能的隧道管理与服务.