AI驅動地質工程轉型(湛家揚博士)
在全球邁向智慧城市與可持續發展的浪潮中,地質工程正悄悄經歷一場前所未有的智慧革命。這門一直被視為「隱形但關鍵」的專業,現正透過人工智能(AI)技術重新定義角色,使其不只是支撐建設的技術後台,更成為推動城市安全、效率與創新的核心力量。
香港作為一個高密度、地形複雜、土地有限的城市,正成為全球地質工程AI創新的試驗場與領航者。從山坡穩定、隧道開鑿、城市擴展,以至極端氣候下的災害預防,地質條件的變化與挑戰無處不在。而正是這樣的背景,推動本地業界與學界攜手,以人工智能為引擎,在地下空間開拓智慧的未來。
最近,我受邀與AECOM地質工程方面的專家,分享了我在主要行業的AI經驗。AECOM作為香港具代表性的工程顧問公司,早已投身AI技術的整合與落地應用,展現出業界智慧轉型的實力與魄力。AECOM在地質工程AI的實踐包括:
1. 道路缺陷偵測系統(RDDS):與路政署合作開發,運用車載攝影機與GeoAI實時監測車道裂縫、坑洞與標線退色,優化維修排程;
2. 運用數碼孿生(Digital Twins)模擬坡地與隧道行為:結合實時感測器與地層模型,預測沉陷、滑坡等潛在風險,提升預警反應速度;
3. 參數化設計流程:透過Dynamo、Civil 3D等工具自動化生成土釘布置與坡面建模,減少設計錯漏,加快項目時程;
4. ESG(環境、社會及管治)與碳管理整合:AI工具評估不同建材與施工方式的碳足跡,支援低碳選項與永續策略;
5. 泥石流應變方案:颱風後導入纖維強化噴射混凝土與混凝土帆布等新型材料,有效提升坡面加固效率與安全性;
6. 試驗AI Agent:嘗試展現出「監測─預測─建議」的智能閉環,擁有主動判斷與提出優化建議的能力。這讓地工決策由傳統的經驗推斷,升級為數據驅動的智能輔助。
地質工程智慧化的進程並不只屬於企業,學術界亦在積極推動研究與人才培育。這種學研協作不但填補實務與理論之間的鴻溝,更為整體行業輸送智能化所需的核心能力與觀念轉變。
香港理工大學與奧地利BOKU大學合作,推動名為「以智慧設計提升地質韌性」的項目,為地工智能提供堅實的科研基礎。理大藉以下的智慧設計提升地質韌性:
1. 建立以物理為本的AI模型,結合工程力學與機器學習,模擬土壤與地層互動;
2. 發展多維風險預測系統,針對地震、山崩與沉陷等複合風險情景,提供情景分析與政策參考;
3. 建構AI地質工程教育平台,讓工程學生與從業員掌握AI工具的應用與倫理,推動跨代轉型。
香港的地工場景不單體現本地創新,更為全球提供寶貴的參考範例。在一個城市面對地形狹窄、土地重複利用與極端氣候影響的情況下,AI為地質工程帶來全新的解決方案與可持續路徑。從AECOM的智能坡地系統到理大的AI地工教育模型,這些創新並非孤例,而是可複製、可擴展的未來藍圖。香港正在以技術為槳、數據為舵,重新書寫城市根基的語言,也重新定義我們與土地、風險與設計之間的關係。
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