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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (S1): 52-66.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.S1.004
黄宏伟1, 尹振宇2, 常佳奇2 , *
HUANG Hongwei1, YIN Zhenyu2, CHANG Jiaqi2, *
摘要: 针对城市复杂环境下盾构隧道施工中“土-环-机-构”相互作用机理不明确等难题,基于具身智能理念,提出一种包含感知层、学习层、决策层与控制层的准在线闭环控制架构。在感知层,利用无线传感网络实时采集多源异构数据,结合K-means无监督聚类算法,在缺乏先验标签的情况下实现对地层特征与结构响应模式的自主识别;在学习层,构建基于“数物双驱动”的物理启发世界模型,采用物理信息融合机器学习(physics-informed machine learning,PIML)方法,将三维精细化数值模拟代理模型作为物理约束嵌入神经网络训练过程,融合现场实测数据,得到高精度、快响应、强泛化且具备前向推演能力的盾构法施工过程世界模型;在决策层,基于世界模型的预演反馈改进无模型自适应控制中的伪梯度估计方法,根据环境状态动态优化盾构掘进参数。工程应用结果表明:该控制框架在新建三线隧道下穿既有三线隧道施工过程中表现出良好的适应性,能够连续准确地识别地层变化与既有结构变形特征,并且通过隐式表征深度挖掘了盾构掘进参数与管片结构附加应力之间的高维映射关系,基于物理信息融合模型改进的自适应控制方法突破了传统离线预测范式,实现了对盾构姿态及既有结构响应的精准动态闭环控制。