本发明公开了一种基于人工智能的尿素喷射优化操作系统，所述操作系统包括：系统检测参数处理单元，用于实时获取SCR系统基于实际工况下检测得到气相参数特征和状态反馈特征；动态催化估计建模单元，用于基于所述SCR系统构建多个SCR子催化器，根据多个所述动态催化估计子模型；瞬态系统误差校正单元，用于结合所述状态反馈特征进行系统误差校正，构建得到瞬态系统催化修正模型；尿素喷射量控制单元，用于根据所述瞬态系统催化修正模型输出的系统控制参数，调整所述SCR系统的尿素喷射量；本发明有利于柴油机在变工况过程中实时调控尿素喷射量，达到同时实现最佳NOx还原性能和最小氨泄漏量的目的。