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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (2): 233-245.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.02.001
王延宁1, 李太凯1, 闵新皓1, 2
WANG Yanning1, LI Taikai1, MIN Xinhao1, 2
摘要: 面对复杂高风险的隧道场景,机器学习(machine learning, ML)为地质认知、施工优化与运营安全提供数据驱动的新范式。基于Web of Science核心期刊的1 633篇文献,通过科学计量分析系统梳理ML在隧道工程中的研究热点与演化趋势,围绕围岩识别-掘进优化-健康监测全生命周期链条,综述现有研究所使用的ML算法与应用现状。在围岩识别方面,融合地质、随钻参数、图像和光谱特征与物探信息的集成学习与深度学习(deep learning, DL)显著提升岩性判别与异常体识别; 在掘进优化方面,时序与多模态模型用于推进速度、能耗预测及参数自适应控制,增强对非线性耦合的刻画; 在健康监测方面,衬砌缺陷检测正向高精度、实时化与轻量化演进。然后,对领域内存在的关键挑战进行分类和总结,提出未来需从数据标准化生态体系、开放数据平台、多模态数据融合框架、模型可解析性提升、不确定性量化、大语言模型深化应用、轻量化部署、模型优化、鲁棒性优化、跨学科协作、可持续发展11个方面推进,旨在推动ML在隧道工程中从理论研究向工程实用化转化。