Simulation and monitoring assisted real-time steering with uncertainty in mechanized tunneling

In dieser Dissertation wird ein Ansatz vorgestellt, bei dem ein Berechnungsmodell genutzt wird, um durch Echtzeitprognosen des zu erwartenden Setzungsfelds, die Steuerung des Tunnelvortriebs zu unterstutzen. Ein 3D Finite-Elemente-Modell wird verwendet, um den Tunnelvortrieb zu simulieren. Fur Echtzeitprognosen werden Ersatzmodelle entwickelt, die auf kunstlichen neuronalen Netzen und Dimensionsreduktionstechniken basieren. Zur Quantifizierung der Unscharfe werden verschiedene Arten von Input-Output-Datenbeziehungen (deterministisch, Intervall, Fuzzy und polymorph unscharf) betrachtet. Die entwickelten Ersatzmodelle werden anhand analytischer Losungen von einfachen Strukturmodellen verifiziert und anschliesend auf Tunnelbeispiele angewendet. Die Ersatzmodelle sind in einer benutzerfreundlichen Applikation implementiert, die als Assistenzsystem in der Praxis verwendet werden kann.