
随着全球严重的城市人口过剩问题日益突出,许多世界各大都市中心都正在进行地下发展项目。韩国自70年代和80年代以来,由于快速的城市发展,已经出现了老化的地下设施和不准确的信息管理等问题。由于各种原因,地下空间事故频发,事故预防成为一个重要挑战。
为了防止地下安全事故导致人员伤亡和财产损失,韩国政府正在进行将地下设施和地面信息数字化并建立3D地下空间信息数据库的项目。然而,对于以数字信息为基础的地下安全管理,目前尚未有明确的解决方案,这也是该数据库开发的首要目标。
韩国建筑技术研究院(KICT,金秉束院长)开发出了一种基于人工智能的预测模型,称为“基于人工智能的坍塌风险预测模型(AI-based CRPM)”,它能够有效地利用3D地下空间信息提供地面坍塌风险的预警。新开发的基于人工智能的CRPM适用于实际场地,能够仅利用地方政府建立的现有数字地下信息中的要素预测风险。
韩国曾发生过由于地下设施损坏或道路建筑物下方土壤丧失而导致的地面坍塌事故。例如,在Ilsan的白石地铁站发生的致命地面坍塌事故是由于热运输管道破裂,而在阳阳的南仙海滩发生的便利店坍塌事故则造成了极大的损失。针对像危地马拉城和中国广州一样的意外大规模灾害破坏,做好准备至关重要。
康在墨博士的研究团队开发的基于人工智能的CRPM是基于AI算法,通过利用城市地下设施(水、污水、通信、电力、燃气、供暖)六类属性信息来预测地面坍塌的风险。该模型将地面坍塌风险预测分为三个阶段(安全、谨慎和危险)。对实际发生地面坍塌的区域进行的可靠性分析显示准确率约为80%。
开发的基于人工智能的CRPM具有在基于GIS的地图上可视化三个阶段的风险水平的功能,使其在需要优先和详细调查危险区段或早期更换地下设施的情况下,能够用作事故预防决策安全工具。
由KICT研究团队开发的基于人工智能的CRPM表现出高可靠性,已准备好用于现场使用。目前正在进行额外的研究,以提高其可靠性,进一步提高预测的准确性达到90%以上。
该研究的首席研究员康在墨表示:“我们新开发的模型有望在被地方政府采用后,准确预测地面坍塌风险,并在预防未来地下安全事故方面做出重要贡献。”该研究成果已发表在《IEEE Access》杂志上。