近日,由铁建重工牵头,铁四院、中铁十八局、湖南大学联合攻关的全断面隧道掘进机AI知识大模型研发实现关键突破。其中盾构掘进运维与风险防控智能体(智能装备智能体)投入工程应用,推动隧道掘进施工由传统经验驱动向数据赋能、智能决策转型,以人工智能赋能地下工程智能建造,助力基建领域新质生产力提质升级。

铁建重工边缘端AI大模型
该项目针对隧道设计、施工与装备环节数据孤岛、难以形成协同问题,科研团队构建起集隧道设计、施工管理、智能装备三大智能体于一体的隧道AI大模型,贯通隧道工程“设计优化-施工管控-装备运维决策”全链条。
在开发过程中,三大智能体分工协同、高效协同。隧道设计智能体聚焦隧道方案设计与支护结构优化;施工管理智能体实现施工安全、质量、进度一体化管控;智能装备智能体集成智能运维、掘进自动纠偏、掘进参数辅助决策、地表沉降预测、TBM卡机预警等实用功能。

掘进机智掘系统操控室
作为项目核心成果,智能装备智能体搭建起“性态感知-风险预警-智能决策”全闭环技术体系,借助智能算法动态匹配地层条件,实现复杂地质环境下盾构自主纠偏、自动换步。
在智能装备智能体攻坚中,研发团队历经7轮迭代打磨,汇总整编近万份工程资料形成专业知识库,升级智能运维问答模块,新增供应商信息检索能力,持续增强模型在复杂工况下的适配性与稳定性。
目前,这套智能系统已配套装配全断面隧道掘进机,陆续应用于高原铁路、引江补汉、扩大杭嘉湖南排后续西部通道等一批国家级重点工程,现场累计应用突破5000环。

智能体在引江补汉工程应用界面
在传统施工模式下,地表沉降依赖人工测量,数据稀疏,滞后性强,掘进参数全凭人工研判调整,掘进姿态一般控制在50毫米偏差区间,设备故障排查高度依托人工经验,排查效率低,运维投入成本居高不下。
应用智能装备智能体后,从工程实测效果看,地表沉降预测精度达到毫米级,掘进参数辅助决策准确率达到90%,掘进姿态控制偏差小于30毫米;装备故障排查效率提升20%,项目综合施工效率提升10%,能够对不良地质、掘进超限、地层超量沉降等风险全流程闭环管控,有效降低人为误判引发的施工安全风险。
智能装备智能体运营界面
现阶段,围绕物理人工智能与高端装备融合发展方向,研发团队稳步推进多模态推理对齐、端到端模型训练等前沿技术在掘进装备领域落地转化。
下一步,研发团队将持续优化隧道AI大模型与三大智能体性能,加快科研成果产业化推广,依托自主可控的智能建造技术,持续保障国家重大工程建设,巩固我国盾构装备国产化技术领先地位。


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