Строительство и техническое обслуживание городской подземной инфраструктуры с использованием цифровых технологий

Городская подземная инфраструктура является критически важной составляющей городов, обеспечивающей жителей необходимыми услугами. Для содействия различным видам деятельности в рамках проектов подземной инфраструктуры проводятся исследования с использованием различных методов, особенно цифровых технологий. Для более глубокого понимания результатов существующих исследований и определения направлений дальнейшей работы в настоящем исследовании выполнен всесторонний обзор исследований, посвящённых строительству, эксплуатации и техническому обслуживанию (ТО) подземной инфраструктуры, с акцентом на цифровые технологии. Углублённый обзор основан на 145 публикациях и охватывает вопросы локализации и картографирования, строительства и координации, а также эксплуатации и технического обслуживания. В результате выявлены существенные ограничения и проблемы, включая отсутствие информации о фактически построенном и текущем состоянии объектов, требования методов глубокого обучения к качеству и объёму данных, а также отсутствие полностью автоматизированных роботизированных систем. Далее была представлена матрица текущего состояния, позволяющая определить уровень разработанности различных цифровых технологий и потенциал их применения в будущем для ключевых видов деятельности в проектах подземной инфраструктуры. Наконец, предложены перспективные направления исследований, включая (1) создание цифровых двойников подземной инфраструктуры, (2) качество и неопределённость данных инспекций, (3) генерацию данных и обучение с частичной разметкой, (4) предиктивное техническое обслуживание и (5) полностью автоматизированные роботизированные системы для инспектирования и технического обслуживания. Исследование вносит вклад в развитие научных знаний, выявляя посредством систематического обзора проблемы и ограничения существующих работ, формируя ясное представление о достижениях и потенциале цифровых технологий для подземной инфраструктуры и предлагая направления дальнейших исследований для содействия цифровой трансформации этой области.