上海市土木工程学会
小编语
近期，新型人工智能聊天机器人火爆全网，一时间与它聊天成为潮流。面对纷繁复杂的问题，AI的惊艳表现让人们惊叹于它的强大，也让各行各业对人工智能的未来充满了期待，隧道与地下工程行业自然也不例外。
事实上，在美洲和日本，除了沟通交流与文字处理之外，一些公司已经开始在地下工程的施工中应用AI技术，进行更加高效的管理和规划。本期，小编为大家带来了建筑AI应用方面的专家René 博士，谈谈他对在地下工程施工中应用AI技术的看法，让我们来听听专家有何高见！
如何在地下工程中运用AI技术？
René 博士认为，地下工程的复杂性给规划人员带来了很大的工作难度，仅依靠传统方法与个人主观的经验判断，难以找到最优化的资源利用和施工管理方案。
此外，隧道施工中遭遇的复杂地质和岩⼟环境还会带来更多不确定性，进一步增加工程规划与⻛险评估⽅⾯的难度。在这方面，AI恰恰是一把好手，将AI技术应用于地下工程的规划和管理是目前可行且高效的手段。
英国HS2项目Colne 标段
应用了ALICE 的AI施工管理平台
人与AI有何不同？
■ 人类规划和管理人员通常依据行业惯例与工程经验制定施工计划，并对项目进行管理，存在较大局限性；
■ 而工程管理AI则完全基于数据驱动，AI会模拟几乎所有可能的方案，并从中挑选出效率最高的，打破了原有局限。
当然，这并不意味着AI的规划和管理一定比人类更优秀。纯粹基于数据和算法而给出的方案往往会存在各种问题，需要人类进行修正和改进，使其日臻完美。
AI的具体作用和应用效果
René 博士介绍了工程管理AI的具体功能，并列举了一些在地下工程中的实际应用。
■规划和制定时间表
人类员工只需要将相关数据输入（包括地质信息，设备参数，工人工作时长，当地天气等），AI就能快速制定一份详细且经过优化的施工安排和时间表。AI还能细致地安排发生事故后的应急措施，并在发生事故后迅速调整原定的工期。
依托算法和数据，AI在生成施工方案时，还会考虑酷暑严寒、风暴雨雪等恶劣天气的影响。AI会对所有可能方案进行模拟运行比对，最终提供给人类的是百万次模拟后得出的最优解。
实际案例：加拿大 Line West轻轨延长线项目
Line West 轻轨延长线项目的承包商利用Alice 研发的施工管理AI制定了项目的工期表，经AI优化后的方案所需的人工与设备更少，同时AI还为各种可能发生的情况准备了预案以及后续追赶工期的方案。
这种周全的方案让承包商在投标时的竞争力有所提高，实际建设也更具效率。
■物流调控
物流问题是地下工程要面对的常见问题，特别是密集城区内的地铁车站项目，施工空间极小，若无合适的解决方案，工地的运输会拖累整个工期，也容易导致施工安全事故的发生。
然而，物流方案的问题对于现代的管理AI来说却非常简单，只要提供现场的道路情况和运输车辆的数据，AI可以迅速找出最优的物流运输方案，一些最新的AI甚至能将司机的行为模式纳入考虑范围内，进一步提高物流效率。
实际案例：英国HS2高铁项目
HS2高铁项目应用了由 公司开发的物流规划AI，这套AI系统为密集城区内的工地设计，能够对工地物流模型与城市交通模型进行组合模拟，帮助施工方寻找出一套效率最高，对周边环境影响最小的工程物流方案。
■ 装备选型
地下工程所用的施工装备极其昂贵，装备的数量与选型决策将对项目的成本和效率产生重大影响。在将工程参数和地质信息输入后，AI可以根据设备数据库信息和对应算法，快速为人类定制出最合适的装备选型方案和所需数量。
当然，装备的制造或采购也是一件复杂的工作，其中更多的因素是目前的AI尚无法判断和模拟的，所以在这一方面，AI主要起建议作用。
AI的其他作用和未来展望
除了规划和管理方面，AI技术还可以通过多种其他方式协助地下工程施工，但这些应用大多需要具有配套的智能化设备，并且效率未必比人工更高，其中包括：
■ 预测性维护：AI驱动的传感器和设备可以监控设备并预测它们何时可能发生故障，从而及时维护，减少停机时间；
■智能开挖控制：AI可以通过自动调整开挖速度和方向来帮助控制盾构的开挖过程，确保开挖过程保持在安全参数范围内。
■ 安全监控：AI可以监控环境和设备，以识别潜在危险并提醒工人采取行动，从而提高建筑工地的安全性。
工程进度预测AI系统界面
伴随着未来施工设备的自动化和智能化程度越来越高。相信在不久的未来，我们就能看到AI设计，AI管理，AI施工的全新地下工程了。
本段由生成：
伴随着AI技术进一步发展，地下工程行业必然会受到深远的影响，整个行业可能要面临巨大的改革和提升，会带来新的机遇，也会带来新的挑战。
内容整理自网络
供稿、编辑 &排版：GDY
校对：Jacob
END
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