ドリル・アンド・ブラスト・トンネルの建設時間を予測するための機械学習アプローチ
Arsalan Mahmoodzadeh1, Hamid Reza Nejati2, Nejib Ghazouani3
1Center of Research and Strategic Studies, Lebanese French University, Erbil, Iraq.
Scientific reports
|August 29, 2025
まとめ
機械学習 (ML) を使用して,ドリル・アンド・ブラスト・トンネルの建設時間を予測することが最適化されています. 高度な精度を達成し,ユーザーフレンドリーなインターフェースがリアルタイムで持続時間を推定します.
科学分野:
- 土木工学
- 地質工学
- コンピュータ科学
背景:
- 建設期間を正確に予測することは,トンネルの効率的なプロジェクト管理に不可欠です.
- 掘削・爆破トンネルには 複雑な地質学と運用的要因が プロジェクトスケジュールに影響します
- 持続時間推定の既存の方法は,ダイナミックなプロジェクト調整に必要な精度が欠けていることが多い.
研究 の 目的:
- ドリル・アンド・ブラスト・トンネルの建設期間を予測するための機械学習 (ML) モデルを開発し,検証する.
- トンネル建設の時間軸に大きく影響する 重要なパラメータを特定する.
- リアルタイムの持続時間推定とプロジェクトモニタリングのための実用的なツールを作成します.
主な方法:
- 20の異なるパラメータを含む8つのトンネルから500のデータポイントの包括的なデータセットの作成.
- オーバーブレイクと横断部分に焦点を当てたMLモデルトレーニングのための17の重要なパラメータを特定するための機能選択.
- ガウスプロセス回帰を含む様々なMLモデルの適用とハイパーパラメータチューニング.
- 機械学習ベースのグラフィカルユーザーインターフェース (GUI) の開発
主要な成果:
- 建設期間に大きな影響を与えるパラメータとして,オーバーブレイクとトンネル横断の識別.
- ガウスのプロセス回帰は優れた性能を示し,平均R^2の0.89を達成しました.
- 開発されたMLベースのGUIは,正確なリアルタイムの持続時間予測とダイナミックな更新を可能にします.
- ハイパーパラメータチューニングにより,MLモデルの予測精度は大幅に向上しました.
結論:
- 機械学習技術,特にガウスのプロセス回帰は,ドリル・アンド・ブラスト・トンネルの建設期間を予測するのに非常に有効です.
- オーバーブレイクと横断面のような重要なパラメータは,正確な時間見積もりには不可欠です.
- 開発されたGUIは,トンネルプロジェクトにおけるプロジェクト管理とリアルタイムの意思決定を強化するための貴重な実用的なツールを提供します.
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