La Chine a déployé un système d'intelligence artificielle pour choisir les méthodes d'excavation du tunnel de Yangcun, qui fait partie d'une ligne ferroviaire à grande vitesse de 350 km/h en cours de construction dans la province de Hubei. Selon le South China Morning Post, c'est la première fois dans le monde que la principale méthode de construction d'un tunnel ferroviaire à grande vitesse est déterminée par un système d'intelligence artificielle avant d'être approuvée et exécutée par des ingénieurs humains.
Le tunnel traverse l'une des régions chinoises les plus complexes sur le plan géologique, marquée par des lignes de faille, des formations karstiques, des rivières souterraines et des couches rocheuses très variables. Traditionnellement, le choix de la bonne méthode d'excavation - comme le dynamitage intégral, la coupe en banc ou la méthode CD (diaphragme central) - relève de la responsabilité d'experts chevronnés en matière de tunnels. Dans le cas présent, cependant, la décision a été prise par un modèle d'apprentissage profond formé à partir de décennies de données d'ingénierie.
Une IA entraînée sur des milliers de tronçons de tunnels
Des chercheurs de China Railway Siyuan, du National & Local Joint Engineering Research Centre of Underwater Tunnelling Technology et de la China University of Geosciences (Wuhan) ont entraîné l'algorithme sur 1 700 sections de construction provenant de 251 tunnels ferroviaires à grande vitesse à travers la Chine. Chaque entrée comprenait des paramètres géologiques et techniques détaillés, ce qui a permis au modèle de reconnaître des modèles et d'évaluer les risques.
Alimentée en données géologiques en temps réel par le tracé de Yangcun, l'IA a divisé le tunnel en centaines de micro-sections et a recommandé une méthode d'excavation pour chacune d'entre elles, y compris pour les zones à haut risque où la méthode CD est difficile à prédire manuellement. Selon une étude évaluée par des pairs et citée par le South China Morning Post, le modèle a atteint une précision de 89,41 %, surpassant les techniques conventionnelles d'apprentissage automatique.
Les ingénieurs ont approuvé et mis en œuvre le plan AI
Les propositions de l'IA ont été examinées par des ingénieurs chevronnés avant d'être intégrées dans le système de modélisation des données du bâtiment (BIM) du tunnel, où elles servent désormais de guide en temps réel pour les ouvriers et les machines.
Un aperçu des futurs flux de travail de l'ingénierie
Alors que les entreprises occidentales considèrent souvent l'IA comme un outil expérimental distinct, les entreprises d'infrastructure chinoises intègrent de plus en plus l'IA directement dans les processus de conception et de construction. Le tunnel de Yangcun montre comment l'IA peut aider à prendre des décisions d'ingénierie à fort enjeu, traditionnellement considérées comme trop complexes pour être automatisées.
Le projet est considéré comme une étape importante dans l'utilisation croissante de l'IA par la Chine dans les grandes infrastructures et, comme le note le South China Morning Post, comme un marqueur potentiel de l'évolution de la course mondiale à l'IA dans le secteur ferroviaire.
