聚焦日本 | 大林组开发盾构机AI自动方向控制系统

盾构机的姿态控制与周围环境息息相关，倘若盾构姿态控制得好, 地面沉降和隆起就会小。日本大林组开发了一种盾构机AI自动方向控制系统，以此自动控制盾构机的前进方向。

盾构机AI自动方向控制系统

通过操作人员综合评估时使用的各种数据训练AI，开发出了盾构AI自动方向控制系统，可以自动判断修正盾构机方向所需的受力点，并自动选择相应的千斤顶。因为AI能够准确地确定修正盾构机方向时所需的重要受力点，所以可以自动沿着规划的线路施工，而不会受到操作人员技能的极大影响。另外，施工时也避免了损伤管片，提高了隧道的质量。

方向修正中的盾构机千斤顶的操作实例（图片可放大查看）

系统特点

1）准确控制盾构机，不受操作人员技能水平的影响

操作人员在调整受力点时，要确认大量复杂的掘进数据后，根据经验做出判断。该系统将操作人员用于评估的几十个项目的数据作为训练样本，使AI学会了自动确定受力点。在类似的情况下，AI能够做出与操作人员相同的决策。因此，该系统可以无误差地控制盾构机方向。

2）保障盾构隧道质量

该系统确定受力点时会考虑到盾尾间隙的问题，防止盾构机与管片因间隙不足而发生接触造成磨损，降低管片出现裂缝和漏水的风险，保证隧道质量。

3）系统可适用于所有盾构工程

该系统可以安装在所有的盾构机上，不受盾构机类型、尺寸、形状、千斤顶数量和制造商的限制，也不受隧道长度和地层土质的影响，可适用于任何盾构施工。

目前，大林组将该系统应用在了5台盾构机上，结果表明该系统可以做出与操作人员相同的决策。据悉，该系统是大林组正在开发的盾构自动化系统“大林智能盾构(OGENTS®：Obayashi Intelligent Shield)”中不可或缺的核心技术。其中，盾构机自动驾驶系统“OGENTS/DRIVE®”包括：盾构机AI自动方向控制系统、盾构自动测量系统“OGENTS/SURVEY®”和盾构3D线性管理系统。