Las tuneladoras atraviesan ríos y mares, a decenas de metros bajo tierra, en un entorno insondable donde los riesgos son impredecibles: este es el dolor de cabeza que ha perseguido a la ingeniería de túneles durante un siglo. Ahora, un "cerebro inteligente" con más de 200 mil millones de parámetros está transformando la operación de tuneladoras de un enfoque "basado en la experiencia" a uno "impulsado por IA". El 16 de junio de 2026, el primer gran modelo vertical de tuneladoras de China, "Shenyuan", se implementó oficialmente en Nankín, marcando el inicio de una nueva etapa inteligente en la construcción subterránea de China.

De la "excavación a ciegas" a la "excavación inteligente": el dilema centenario de la ingeniería subterránea

La tuneladora es conocida como el "rey de la maquinaria de construcción" y se utiliza ampliamente en túneles de metro, ferrocarriles, carreteras, proyectos hidroeléctricos, entre otros. Sin embargo, a diferencia de la construcción en superficie, la mayor dificultad de la tunelación radica en la incertidumbre del entorno subterráneo: invisible e intangible, riesgos como cambios repentinos en las capas de roca, inundaciones por agua de río y hundimientos del terreno suelen ocurrir de manera imprevista durante la excavación.

En el pasado, la tunelación dependía en gran medida de la experiencia in situ de los ingenieros: ante terrenos complejos, ¿qué fuerza de empuje usar? ¿a qué velocidad ajustar el cabezal de corte? ¿cómo controlar la presión de inyección? Estas preguntas solían resolverse con la intuición de los "veteranos". Un error de juicio podía dañar el equipo o, peor aún, provocar accidentes de seguridad.

El desafío más profundo radica en que la tunelación implica enormes cantidades de datos: parámetros de excavación, monitoreo de asentamientos, estudios geológicos, casos históricos, pero estos datos están dispersos en diferentes etapas, careciendo de integración sistemática y capacidad de análisis inteligente. Los datos existen, pero la "inteligencia" no.

El "experto en tuneladoras" de 200 mil millones de parámetros

A principios de 2026, el "Gran Modelo Shenyuan" superó con éxito la evaluación especializada "IA Confiable para Modelos de Lenguaje Grande" organizada por la Academia de Tecnología de la Información y las Comunicaciones de China (CAICT, por sus siglas en inglés), obteniendo una calificación de nivel 4+, convirtiéndose en el primer gran modelo vertical de tuneladoras en recibir certificación nacional autorizada en China. La evaluación de modelos grandes de la CAICT es reconocida como la "piedra de toque" y el "indicador de tendencias" en el campo de la IA en China, y esta evaluación examinó rigurosamente 16 capacidades clave, desde el soporte técnico subyacente hasta los servicios de nivel superior.

Los avances técnicos del "Gran Modelo Shenyuan" se reflejan en tres aspectos:

Primero, parámetros a ultra gran escala y arquitectura de expertos mixtos. El "Gran Modelo Shenyuan" es el núcleo del sistema "Tuneladora Inteligente 3.0" de China Railway 14th Bureau Group, con una escala de parámetros superior a 200 mil millones, siendo el primer modelo de expertos mixtos (MoE) a gran escala en el campo de las tuneladoras de gran diámetro en China. La arquitectura MoE significa que el modelo está compuesto por múltiples módulos "expertos", que se activan automáticamente para manejar diferentes problemas, mejorando significativamente la eficiencia de razonamiento y la especialización.

Segundo, el primer mapa de conocimiento general de tunelación del mundo. El equipo de I+D, basándose en más de 20 años de experiencia práctica en tunelación de gran diámetro de China Railway 14th Bureau Group, acumuló datos masivos que cubren toda la cadena y el ciclo completo, y recopiló más de 800,000 artículos académicos y monografías especializadas relacionadas con la tunelación, creando por primera vez un sistema de mapa de conocimiento general en el campo de la tunelación, sistematizando y estructurando el conocimiento profesional disperso.

Tercero, el sistema técnico de "cuatro integraciones". El modelo construye un sistema técnico que integra "datos en tiempo real + experiencia de expertos + conocimiento del sector + algoritmos de modelo". Puede comprender la intención del usuario a través de interacción inteligente por voz, descomponer tareas automáticamente, buscar rápidamente en grandes volúmenes de datos distribuidos y analizar de manera integral información de múltiples fuentes, como parámetros de excavación, datos de asentamiento y casos históricos, combinando el mapa de conocimiento.

De la "respuesta pasiva" al "precontrol activo"

En la construcción de túneles, especialmente antes de operaciones de alto riesgo como cruzar lechos de ríos o terrenos complejos, el personal puede consultar en tiempo real al "Shenyuan" sobre planes de construcción, y el modelo proporciona recomendaciones objetivas y precisas con visión de futuro, además de señalar riesgos potenciales.

En el proyecto del túnel del río Qiantang de la línea del aeropuerto de Xiaoshan en Hangzhou, el "Gran Modelo Shenyuan" y su sistema de aplicación se probaron con éxito, generando automáticamente recomendaciones de parámetros de excavación y planes de construcción para cruzar fuentes de riesgo, cuyo contenido coincidió en gran medida con las opiniones de los expertos, validando su capacidad de apoyo a la toma de decisiones.

Hasta la fecha, la plataforma de gestión inteligente centrada en el "Gran Modelo Shenyuan" ha supervisado un total de 154 tuneladoras, emitiendo más de 100,000 alertas de parámetros y casi 31,000 alertas de riesgo.

Guo Shouzhi, subdirector del Centro de Innovación Científica y Tecnológica y Digitalización de China Railway 14th Bureau Group's Large Diameter TBM Company, afirmó: "Similar a la conducción inteligente de automóviles, con la profundización de la aplicación de la IA, creemos que algún día se logrará la 'conducción inteligente de tuneladoras' con toma de decisiones autónoma".

Del "piloto" al "estándar"

Actualmente, el "Gran Modelo Shenyuan" ya ha aplicado tecnología de gestión inteligente en varios proyectos clave, como el túnel del río de la Línea 4 del Metro de Nankín, la Línea 11 del Metro de Nankín, el túnel del río Wuqiao Jiajiang, y los túneles del río Jianning West Road y Yan Road. China Railway 14th Bureau Group planea implementar esta tecnología en todos los nuevos proyectos a partir de 2026, abarcando todo el proceso de tunelación.

Más notable aún, China Railway 14th Bureau Group ha tomado la iniciativa para presentar estándares relacionados con la guía de construcción de modelos grandes en el campo de las tuneladoras ante la CCSA (Asociación de Estandarización de Comunicaciones de China). Esto significa que la experiencia práctica del "Gran Modelo Shenyuan" se está acelerando para convertirse en una norma general del sector, impulsando la aplicación a gran escala de la inteligencia artificial en el campo de la ingeniería subterránea.

De la "respuesta pasiva" al "precontrol activo", de la "experiencia impulsada" a la "IA impulsada": la implementación del "Gran Modelo Shenyuan" no solo es el éxito de un producto tecnológico, sino un cambio de paradigma en el modelo de construcción subterránea de China.