當(dāng)前，人工智能技術(shù)發(fā)展跑出“加速度”，已成為一種前景廣闊的技術(shù)方案，可用于解決基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨的重大挑戰(zhàn)，如安全事故率高、生產(chǎn)率低下和勞動力持續(xù)短缺等。

2025年3月，中國工程院院刊《工程管理前沿》（英文刊）第12卷第1期刊發(fā)《人工智能在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用：批判性綜述》。該文系統(tǒng)總結(jié)了人工智能在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并強(qiáng)調(diào)未來研究的重點方向，為推動基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了思路。

隨著人工智能在建筑行業(yè)應(yīng)用的興趣和進(jìn)展不斷增加，審視當(dāng)前狀況并指出進(jìn)一步研究的領(lǐng)域至關(guān)重要。

“我國正處于從‘建得快’向‘建得好’轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，人工智能在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的深入應(yīng)用，不僅是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的技術(shù)支點，更是搶占未來行業(yè)發(fā)展制高點的戰(zhàn)略選擇。”國家數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新中心陳珂副教授介紹，一些人工智能技術(shù)已經(jīng)得到很普遍的應(yīng)用，比如基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的工程圖片語義分析，通過分析基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)場拍攝的圖片，識別和預(yù)警現(xiàn)場安全風(fēng)險。同時，基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）的工程序列異常數(shù)據(jù)和基于BERT的工程文本挖掘等技術(shù)也在不斷探索中。

AI視頻監(jiān)控儀。受訪者供圖

對于機(jī)器人技術(shù)，其正逐步從實驗驗證與示范應(yīng)用階段向工程化落地與規(guī)模推廣階段過渡。例如，混凝土噴涂、鋼筋綁扎、鋼結(jié)構(gòu)焊接、砌筑作業(yè)、高空噴涂等專用機(jī)器人，已經(jīng)在部分試點項目中得到了應(yīng)用驗證。這些機(jī)器人主要應(yīng)用于重復(fù)性強(qiáng)、勞動強(qiáng)度大、危險性高的作業(yè)任務(wù)。此外，當(dāng)前新一代“造樓機(jī)”“架橋機(jī)”等智能化施工集成平臺的研發(fā)與部署，將多工序、多設(shè)備融合于統(tǒng)一作業(yè)空間，正在推動施工現(xiàn)場由“單點智能”向“集成智能”轉(zhuǎn)變。

鋼結(jié)構(gòu)焊接機(jī)器人。受訪者供圖

“人工智能是建筑行業(yè)實現(xiàn)智能建造的關(guān)鍵支撐技術(shù)。”陳珂表示，人工智能提升了建筑行業(yè)的數(shù)據(jù)驅(qū)動與智能決策水平，減少了僅憑經(jīng)驗決策的低效與不準(zhǔn)確性，顯著提升了項目實施與管理的科學(xué)性，有助于構(gòu)建更加可靠和可持續(xù)的建造體系。

然而，人工智能在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實際應(yīng)用中仍面臨許多問題。首先，人工智能模型訓(xùn)練需要大量高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，但是工程建造項目中的各類數(shù)據(jù)往往分散且標(biāo)準(zhǔn)化不足。其次，施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜、工況多變，對人工智能系統(tǒng)的泛化能力與實時響應(yīng)提出了更高要求。此外，人工智能系統(tǒng)的初期部署成本較高，對資金與技術(shù)儲備有限的中小型建筑企業(yè)構(gòu)成較大的使用門檻。

展望未來，可以進(jìn)一步擴(kuò)展人工智能在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用領(lǐng)域，例如碳排放管理等。突破人機(jī)協(xié)作方法與技術(shù)，尤其是在高風(fēng)險施工場景中，進(jìn)一步將人類的直覺和判斷能力與機(jī)器的感知和算法決策能力相結(jié)合。與數(shù)字孿生、多智能體系統(tǒng)等結(jié)合，打造貫穿設(shè)計、施工、運(yùn)維的全生命期智能建造解決方案。（張沛、王郭驥）

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