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审稿意见

基于原位虚实交互的盾构机空推过站仿真方法

赵雪锋, 张睿, 樊雄涛, 郭飞, 晏文凯

2026, 66 (5) : 898-910. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.21.001

送审稿

本文针对地铁隧道施工中盾构机空推过站的高碰撞风险问题,提出一种基于原位虚实交互的仿真方法。通过融合BIM轻量化建模、Frenet标架运动仿真、Vuforia三维配准及Unity物理引擎碰撞检测技术,构建了"数据-仿真-映射-反馈"闭环系统,实现了虚拟模型与真实环境的动态耦合。在北京平谷地铁站30m隧道段的验证中,系统可成功识别静态障碍物、动态偏移设施(如水管)及隐蔽结构的碰撞风险,并通过MR可视化界面实时高亮预警部件。该研究显著提升了盾构施工安全性,以毫米级实时预警替代传统人工测量的厘米级误差与分钟级延迟,直接降低事故风险与演练成本;其"数字孪生+MR"技术框架为受限空间智能建造提供了新范式,推动土木工程与计算机视觉、机械控制的跨学科融合。但建议未来强化环境适应性验证,并扩展至掘进全流程管控。
问题及建议如下:
1) 文中缺少对数据来源的描述,前两章中仅提到了数据提取与数据解析等,但并未解释如何提取数据,建议补充说明相关信息,如传感器布置等。
2) 第二章图三工程实现伪代码在文中没有解析,建议简单补充说明,或将完整代码放置于文末附录中
3) 第2.4节中提到为盾构机本体及其施工空间内的所有相关构件分别配置Box Collider碰撞体,此碰撞体适用于各种方形或矩形物体的物理交互,而实际施工时,隧道以及盾构机形状较为复杂,此碰撞体是否可以较好的满足配置需求,建议补充解释。
4) 第三章中仿真验证场景单一,例如“动态障碍物”仅模拟水管偏移(15mm),未覆盖更复杂扰动,同时每个验证场景仅考虑一种障碍。建议增加多变量场景测试。
5) 方法适配性说明不足,在隧道施工环境恶劣时,部分方法设备如Hololens 2是否可以保持较高精度。建议补充说明。
6) 第四章结论未明确方法局限性(如依赖预设BIM模型、无法处理未建模突发障碍)。建议补充未来方向。
7) 建议引用对比国际前沿论文,论证本文的创新性。同时在文末量化经济效益,增强工程意义。

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