《全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)在線施工參數(shù)優(yōu)化》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明

《全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)在線施工參數(shù)優(yōu)化》編制說(shuō)明

（送審稿）

一、工作簡(jiǎn)況

1.任務(wù)來(lái)源

本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)豫機(jī)學(xué)函[2021]07號(hào)《關(guān)于《隧道掘進(jìn)機(jī)數(shù)據(jù)采集融合》等三

項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)的通知》進(jìn)行制定，該標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)為《全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)在

線施工參數(shù)優(yōu)化》，由中鐵隧道局集團(tuán)有限公司牽頭起草，由河南省機(jī)械工程學(xué)

會(huì)歸口發(fā)布。計(jì)劃應(yīng)完成時(shí)間2023年12月。

2.主要工作過(guò)程

起草（草案、調(diào)研）階段：2021年7月27日，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)

在線施工參數(shù)優(yōu)化》編制任務(wù)正式下達(dá)，隨后由中鐵十五局集團(tuán)城市軌道交通

工程有限公司牽頭，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院軟件所、河南科技大學(xué)、中鐵十五局集團(tuán)

有限公司、中鐵隧道局集團(tuán)有限公司4家單位組成了標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，以中鐵十

五局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司李建旺為組長(zhǎng)，開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)編制工作。編制

組成員收集了《全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)盾構(gòu)機(jī)安全要求》（GB/T34650-2017）、《全

斷面隧道掘進(jìn)機(jī)巖石隧道掘進(jìn)機(jī)安全要求》（GB/T41051-2021）等國(guó)內(nèi)外有關(guān)

全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)安全運(yùn)營(yíng)與狀態(tài)評(píng)估的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等，對(duì)相關(guān)技術(shù)內(nèi)容

進(jìn)行了調(diào)研分析，結(jié)合目前行業(yè)在建的信息化系統(tǒng)，發(fā)揮各單位專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，圍

繞標(biāo)準(zhǔn)草案大綱開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)，經(jīng)過(guò)參與單位的開(kāi)會(huì)討論，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案稿的

內(nèi)容進(jìn)行了逐條逐句的修改完善，最終形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。

征求意見(jiàn)階段：2022年10月1日至2023年2月28日，在全國(guó)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)信息平

臺(tái)面向社會(huì)公開(kāi)征求意見(jiàn)，同時(shí)向本領(lǐng)域的相關(guān)專(zhuān)家征求意見(jiàn)。共收到9家單位

的回函，共提出40條意見(jiàn)或建議（見(jiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)匯總表）。起草工作組

對(duì)反饋的意見(jiàn)和建議進(jìn)行整理匯總，對(duì)每一條進(jìn)行分析研究，最終除了第14條

部分采納外，其余17條全部采納，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿進(jìn)行了補(bǔ)充、修改，于

2023年6月10日，完成了標(biāo)準(zhǔn)送審稿和編制說(shuō)明，提交標(biāo)委會(huì)秘書(shū)處。

3.主要協(xié)作單位及工作組成員

1

主要參加起草單位：中鐵十五局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司、中國(guó)科

學(xué)院軟件所、河南科技大學(xué)、中鐵十五局集團(tuán)有限公司、中鐵隧道局集團(tuán)有限

公司

工作組成員：李建旺、祁文睿、劉中欣、張慶軍、焦雷、潘恒宇、高攀、

李達(dá)、余青松、韓偉鋒、劉汝輝、任穎瑩、張常有、石琳

工作組各成員任務(wù)承擔(dān)情況：

編制編制

分編章節(jié)

單位人員

李建旺標(biāo)準(zhǔn)總體策劃、把關(guān)

祁文睿3術(shù)語(yǔ)和定義//

中鐵十五局集團(tuán)城

焦雷在線輸入輸出參數(shù)

市軌道交通工程有6//

限公司潘恒宇前言//

余青松2規(guī)范性引用文件//

劉汝輝引言//

中國(guó)科學(xué)院軟件研張常有1范圍//

究所

石琳4一般規(guī)定//

李達(dá)

河南科技大學(xué)5在線優(yōu)化框架//

郭二偉

高攀7在線優(yōu)化目標(biāo)設(shè)置//

中鐵隧道局集團(tuán)有

韓偉鋒人工干預(yù)作業(yè)

限公司10//

任穎瑩8在線狀態(tài)評(píng)價(jià)//

中鐵十五局集團(tuán)有劉中欣9在線運(yùn)行優(yōu)化決策//

限公司張慶軍參考文獻(xiàn)//

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和解決的主要問(wèn)題

1、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

（1）注意標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，相關(guān)法律、法規(guī)，嚴(yán)格執(zhí)行強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)；

（2）注重標(biāo)準(zhǔn)的可操作性；

（3）有利于科技進(jìn)步，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益；

2

（4）積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)；加快和國(guó)際接軌的步伐，提高產(chǎn)

品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

（5）有利于推廣科學(xué)技術(shù)成果，有利于產(chǎn)品的通用互換，符合使用要求，

技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。

（6）符合GB/T1.1-2020的規(guī)定。

2、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)掘進(jìn)機(jī)在線運(yùn)行時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)分析和量化評(píng)價(jià)，規(guī)定了成套裝備運(yùn)

行狀態(tài)的在線優(yōu)化框架、在線優(yōu)化輸入輸出參數(shù)、在線優(yōu)化目標(biāo)設(shè)置、在線狀

態(tài)評(píng)價(jià)、在線運(yùn)行優(yōu)化決策、人工干預(yù)作業(yè)等方面的內(nèi)容，適用于指導(dǎo)全斷面

隧道掘進(jìn)機(jī)設(shè)備制造商、使用商、工程建設(shè)單位及第三方服務(wù)商建設(shè)全斷面隧

道掘進(jìn)機(jī)成套裝備運(yùn)行狀態(tài)及系統(tǒng)的優(yōu)化、設(shè)計(jì)。

標(biāo)準(zhǔn)立足全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)整個(gè)行業(yè)的角度，以運(yùn)行狀態(tài)的隧道掘進(jìn)機(jī)各

項(xiàng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)、各類(lèi)項(xiàng)目信息為基礎(chǔ)，對(duì)施工項(xiàng)目的質(zhì)量、周邊

環(huán)境、掘進(jìn)機(jī)等全方位進(jìn)行管控，及時(shí)、高效地梳理數(shù)據(jù)并提供分析結(jié)果、報(bào)

警、施工建議，制定能夠規(guī)范統(tǒng)一的全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)成套裝備在線運(yùn)行優(yōu)化

標(biāo)準(zhǔn)，為成套裝備的協(xié)同提供支撐。

3、解決的主要問(wèn)題

隧道掘進(jìn)機(jī)作為一種高度集成的設(shè)備，其面臨的工程對(duì)象復(fù)雜，在遠(yuǎn)程在

線自動(dòng)運(yùn)行并進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，既要根據(jù)工程情況設(shè)置合理的優(yōu)化目標(biāo)，也要滿足

掘進(jìn)機(jī)自身安全、隧道施工質(zhì)量和周邊環(huán)境控制等限制條件。針對(duì)現(xiàn)有海量的

工業(yè)數(shù)據(jù)，制定隧道掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行工作狀態(tài)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)防控以及運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)

化等需要遵循的一般規(guī)定，以提高隧道掘進(jìn)機(jī)施工與設(shè)備管理效率。

三、是否有對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

目前尚無(wú)對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)是首次制定。

四、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況

本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合我國(guó)隧道掘進(jìn)機(jī)制造/運(yùn)維協(xié)同系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊

的設(shè)計(jì)、使用、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上制定完成，對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)分析和量化評(píng)價(jià)、在線

優(yōu)化目標(biāo)、限制條件、在線運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)化、風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)自動(dòng)預(yù)警、人工干預(yù)作業(yè)，

制定規(guī)范統(tǒng)一的隧道掘進(jìn)在線優(yōu)化要求。目前全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)在線施工參數(shù)

3

優(yōu)化已經(jīng)被應(yīng)用于指導(dǎo)115個(gè)在線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，已接入線路300余條，包

含土壓平衡盾構(gòu)、泥水平和盾構(gòu)、TBM等類(lèi)型，已經(jīng)可以部分實(shí)現(xiàn)在線參數(shù)的

優(yōu)化和決策，具備指導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)在線施工參數(shù)的優(yōu)化。

五、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專(zhuān)利的情況

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專(zhuān)利問(wèn)題。

六、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況

建立統(tǒng)一的隧道掘進(jìn)機(jī)成套裝備在線運(yùn)行優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，為進(jìn)一步提高隧道掘

進(jìn)機(jī)運(yùn)行效率、設(shè)備維護(hù)能力、施工質(zhì)量，提高綜合效益提供可靠的統(tǒng)一的標(biāo)

準(zhǔn)支持。對(duì)現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)判斷標(biāo)準(zhǔn)不明確的問(wèn)

題，梳理并確定隧道掘進(jìn)需要優(yōu)化的關(guān)鍵參數(shù)和狀態(tài)控制目標(biāo)，研究在線運(yùn)行

的狀態(tài)、在線運(yùn)行優(yōu)化決策、人工干預(yù)時(shí)機(jī)，制定能夠規(guī)范統(tǒng)一的全斷面隧道

掘進(jìn)機(jī)成套裝備在線運(yùn)行優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，為成套裝備的在線運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)化提供支撐。

七、采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況

本標(biāo)準(zhǔn)未采用國(guó)際、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中未查到同類(lèi)國(guó)際、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中未測(cè)試國(guó)外的樣品、樣機(jī)。

八、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)

性

本標(biāo)準(zhǔn)屬于建筑施工機(jī)械與設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)體系“全斷面掘進(jìn)施工機(jī)械”小類(lèi)。

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行相關(guān)法律、