多目标函数的道路施工机械优化配置方法
专利汇可以提供多目标函数的道路施工机械优化配置方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 工程机械 自动化技术领域。以多目标函数编制施工计划，进行单机选型、机群配置，编制评价模型进行配置优化，包括：1)以施工机构均衡性为目标函数编制施工计划。按两种模式编制施工计划，一是要求工期不变，供应资源均衡，二是供应资源有限，要求工期最短，择一编制出每天的施工进度和对机械生产率的要求值，作为施工机械优化配置依据。2)以施工 质量 、施工成本或施工效率择一为目标函数进行单机选型和机群配置，然后，以另外两指标为目标函数编制机群配置评价模型，评价并 修改 机群配置方案，得到道路施工机械优化配置。本发明采用计算机实现了施工机械优化配置，保证机群配置物流均匀供料，连续作业，并且误差流最小。，下面是多目标函数的道路施工机械优化配置方法专利的具体信息内容。
1.多目标函数的道路施工机械优化配置方法，以目标函数编制施工计划，进行单机选型、机 群配置，编制评价模型进行配置优化，其特征是：以质量、成本、施工效率、均衡性为目 标函数，进行道路施工机械优化配置；其优化配置方法包括：
1)以施工机械均衡性为目标函数编制施工计划
按两种模式编制施工计划，一是要求工期不变，供应机械均衡，二是供应机械 有限，要求工期最短，择一编制出每天的施工进度和对机械生产率的要求值，作为 施工机械优化配置依据；
2)以施工质量、施工成本或施工效率择一为目标函数进行单机选型和机群配置， 然后，以另外两指标为目标函数编制机群配置评价模型，评价并修改机群配置方案， 得到道路施工机械优化配置；
其中：施工质量是在施工计划基础上，根据机械生产率的要求值，按照质量要 求，在施工单位的设备机械数据库中选择机型，保证施工质量；
施工成本是以机群系统中所有机械的总台班费为指标，以总台班费最小为原则 编制机群配置评价模型，评价按照“机型就高不就低，数量就多不就少”的方法修 改优化配置方案；
施工效率是让设备的空闲概率最低，以此为目标函数编制机群配置评价模型， 评价按照“机型就高不就低，数量就多不就少”的方法修改优化配置方案。
2.按照权利要求1所述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特征是道路施工机械 按以下顺序进行优化配置：
1)以施工机构均衡性为目标函数编制施工计划；
2)以施工质量为目标函数进行单机选型和机群配置；
3)以施工成本为目标函数编制机群配置评价模型，评价修改来优化机群配置方案；
4)以施工效率为目标函数编制机群配置评价模型，评价修改来优化机群配置方案。
3.按照权利要求1所述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特征是：根据 运距的变化均衡调整优化配置自卸车数量和种类。
4.按照权利要求1所述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特征是：单机 选型和机群配置优化的依据为：
1)道路施工机械分主导机械和辅助机械，拌和机、摊铺机为主导机械；配套辅助机械生 产率略≥主导机械，按K＝1.0-1.3的安全系数配置；
2)拌和机生产率：Pb＝T·Kt·Pb0
其中：Pb：拌和机台班生产率，吨/台班
Pb0：拌和机平均小时生产率，吨/小时
Kt：台班工作时间利用系数，Kt＝0.7～1.0
T：台班工作时间，小时
3)摊铺机生产率：Pt＝60·T·Kt·h·b·V，立方米/台班
其中：Pt：摊铺机每个台班生产率，立方米/台班
T：台班工作小时数，小时
Kt：台班工作时间利用系数，Kt＝0.7～1.0
h：压实后的摊铺厚度，米
b：摊铺宽度，米
V：摊铺速度，米/分钟
4)压路机生产率计算： (平方米/台班)
其中：Py：压路机每台班生产率
T：台班工作小时数
Kt：台班工作时间利用系数，Kt＝0.7～1.0
L：作业段长度，米
B：压路机作业宽度，米
n1，n2，n3：相应速度下的碾压遍数
v1，v2，v3：不同档位下的工作速度，米/分钟
α：滑转效率；α＝0.8
n＝n1+n2+n3
t：换档时间；t＝0.001小时
m：沿宽度方向的碾压带数。
5)为满足拌和机供料需配置装载机的数量
式中：n1-每小时装载次数
L-装料距离，米
q1-装载机斗容量，吨
V1-装载机空载行车速度，米/分钟
V2-装载机满载行车速度，米/分钟
ti-装载机装料时间，分钟
tp-装载机卸料时间，分钟
Pb-拌和机生产率，吨/小时
nz-装载机的数量
Kzz-安全系数，Kzz＝1.0-1.3
5.按照权利要求4所述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特征是：单机 选型和机群配置优化的依据为：安全系数K＝1.1-1.3，台班利用系数Kt＝0.8～0.9， 安全系数，Kzz＝1.2
6.按照权利要求1所述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特征是：以施 工成本为目标函数的评价模型：Ze＝Ze最小
其中：机群施工每台班的使用费用：
机群每台班产量投资额：Ke＝(Kz/Py)×PT
机群施工每台班的成本折算费用：Ze＝Ce+Eh Ke
式中：
Ni：机群中第i种机械的总台数
Ce：机群施工每台班作业成本，元/台班
Eh：标准投资效果系数，Eh＝0.12-0.18。
Ke：机群每台班产量投资额
Khi：第i种机械平均小时作业成本，元/小时
Tmi：第i种机械在一个台班的工作时间，取Tmi＝8小时；
Kli：第i种机械每台班的正常利用系数，由统计计算得到，通常Kli＝0.8-0.9
n：机群中机械的型号种数，按型号分
Kz：机群投资总额
Py：机群平均年产量
PT：机群在当前工程中的台班平均产量；
Ze：机群施工每台班的成本折算费用
7.按照权利要求1所述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特征是：施 工效率评价模型评价时先由概率统计得到拌和、摊铺、初压、复压、终压空闲的 概率分别为：Pb(0)，Pt(0)，Pyc(0)，Pyf(0)，Pyz(0)；进而得到设备利用率如 下：
拌和机利用率：Kb(0)＝[1-Pb(0)]×100％
摊铺机利用率：Kt(0)＝[1-Pt(0)]×100％
初压机利用率：Kcy(0)＝[1-Pcy(0)]×100％
复压机利用率：Kry(0)＝[1-Pfy(0)]×100％
终压机利用率：Kzy(0)＝[1-Pzy(0)]×100％
技术领域
本发明属于工程机械自动化技术领域，特别是涉及道路施工机械机群优化配置
技术领域。
技术背景
道路施工机械资源优化配置技术是一门以设备及其群体为对象，建立在机械、 计算机、数据库、概率统计、专家系统、道路施工等技术基础上的综合性交叉技术。 是一种直接为生产服务，促进生产力发展的工程实用技术。
现代大规模基础设施建设是由多品种、多数量工程施工机械施工机群协同作业 的生产过程。施工企业在保证质量的前提下，无不追求施工效率和施工成本，并对 生产过程的均衡性提出了越来越高的要求。工程开始阶段，编制施工计划，合理配 置人力(人力资源配置)、物力(设备资源配置和材料资源配置)是首当其冲的任 务。
随着技术进步和大生产的发展要求，国内外工程界、企业界对设备资源优化配 置越来越重视，也使此项技术的研究得到发展。由于路面施工机群的设备的品种和 数量较多，各种机械的工作状态又有一定随机性，致使此项技术的研究仍停留在理 论上，尚未对施工实践起指导作用。机械配置仍停留在依据人的经验进行配置阶段。 因而，道路施工机械配置不科学；实时性差；出现物料断流和积压；施工成本加大， 生产效率低；施工质量与管理水平差等诸多问题。
发明内容
本发明的应用对象是由拌和机—摊铺机—压实机—自卸车—装载机组成的公路路 面施工机群。
本发明中：(1)多目标函数：指由质量、成本、施工效率、均衡性生产四 个目标综合形成的目标函数。(2)道路施工机械：拌和机、摊铺机、压实机、自 卸车、装载机等组成的公路路面施工机群。(3)资源：指组成公路路面施工机群 的设备的品种、机型和数量。
本发明的多目标函数，即以质量、成本、施工效率、均衡性生产四者综合形 成目标函数，进行道路施工机械资源优化配置。其配置方法包括：
①以施工机械均衡性为目标函数编制施工计划和评价模型
按两种模式编制施工计划，即以“要求工期不变，供应机械均衡”或“供应机 械有限，要求工期最短”，根据用户要求择其一种进行，计算出每天的施工进度和 对机械生产率的要求值，作为机械资源优化配置的依据。
②以施工质量为目标函数进行单机选型和机群配置
在第①步施工计划基础上，根据机械生产率的要求值，按照质量标准，在施工 单位的设备资源数据库中选择机型，保证施工质量。在单机选型基础上，按照计划 要求进行机群配置，求出每种机械的数量。
③以施工成本为目标函数编制机群配置评价模型，评价并修改机群配置方案
施工成本是以机群系统中所有机械的总台班费为指标计算的。以总台班费最小 为原则，编制机群配置评价模型，对第②步形成的机群配置方案进行评价，并按照 “机型就高不就低，数量就多不就少”的原则修改它。
④以施工效率为目标函数编制机群配置评价模型，评价并修改机群配置方案
提高施工效率的本质就是：让设备的空闲概率最低！以此为目标函数编制机群 配置评价模型，对第③步形成的机群配置方案进行评价，也按照“机型就高不就低， 数量就多不就少”的原则修改它。
按①②③④的顺序编制软件总流程，就可以形成比较理想的多目标函数机械资源 优化配置方案。
本发明评价模型中加入优化配置施工机械的依据，使配置优化方法简便，提 高了实用性。
目前的研究大多采用概率统计理论，理论性强，适用面广，但计算较复杂，实用 性差。相反，许多施工人员的经验公式简单易行，但使用范围较窄。为此，将两者 结合形成优化、评价模型，不求理论价值多高，但求实用价值大。数学模型有的取 自理论分析，有的是经验数据，有的则取自相关标准。大部分为代数式，优化配置 快速、简便和实用。
本发明采用如下技术方案：
多目标函数的道路施工机械优化配置方法，以目标函数编制施工计划，进行单 机选型、机群配置，编制评价模型进行配置优化，其特点是以质量、成本、施工效 率、均衡性为目标函数，进行道路施工机械资源优化配置；其优化配置方法包括：
1)以施工机构均衡性为目标函数编制施工计划
按两种模式编制施工计划，一是要求工期不变，供应机械均衡，二是供应机械有限， 要求工期最短，择一编制出每天的施工进度和对机械生产率的要求值，作为施工机械优 化配置依据；
2)以施工质量、施工成本或施工效率择一为目标函数进行单机选型和机群配 置，然后，以另外两指标为目标函数编制机群配置评价模型，评价并修改机群配置方案， 得到道路施工机械优化配置；
其中：施工质量是在施工计划基础上，根据机械生产率的要求值，按照质量要求， 在施工单位的设备资源数据库中选择机型，保证施工质量；
施工成本是以机群系统中所有机械的总台班费为指标，以总台班费最小为原则编制 机群配置评价模型，评价按照“机型就高不就低，数量就多不就少”的方法修改优化配 置方案；
施工效率是让设备的空闲概率最低，以此为目标函数编制机群配置评价模型，评价 按照“机型就高不就低，数量就多不就少”的方法修改优化配置方案。
本发明还可以采取如下技术措施：
上述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特点是道路施工机械按以下顺 序进行优化配置：
1)以施工机械均衡性为目标函数编制施工计划；
2)以施工质量为目标函数进行单机选型和机群配置；
3)以施工成本为目标函数编制机群配置评价模型，评价修改来优化机群配置方案；
4)以施工效率为目标函数编制机群配置评价模型，评价修改来优化机群配置方案。
上述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特点是根据运距的变化均衡调 整优化配置自卸车数量和种类。
上述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特点是单机选型和机群配置优 化的依据为：
1)道路施工机群由主导机械和辅助机械组成，拌和机、摊铺机为主导机械， 其余为配套辅机。配套辅机生产率容量略≥主导机械，按K＝1.0-1.3的安全系数配 置。例如，装载机能力≥1.2×拌和机能力，自卸车能力≥1.2×摊铺机能力。
2)拌和机生产率：Pb＝T·Kt·PbO
其中：Pb：拌和机台班生产率，吨/台班
PbO：拌和机平均小时生产率，吨/小时
Kt：台班工作时间利用系数，Kt＝0.7～1.0
T：台班工作时间，小时
3)摊铺机生产率：Pt＝60·T·Kt·h·b·V，立方米/台班
其中：Pt：摊铺机每个台班生产率，立方米/台班
T：台班工作小时数，小时
Kt：台班工作时间利用系数，Kt＝0.7～1.0
h：压实后的摊铺厚度，米
b：摊铺宽度，米
V：摊铺速度，米/分钟
4)压路机生产率计算： (平方米/台班)
其中：Py：压路机每台班生产率
T：台班工作小时数
Kt：台班工作时间利用系数，Kt＝0.7～1.0
L：作业段长度，米
B：压路机作业宽度，米
n1，n2，n3：相应速度下的碾压遍数
v1，v2，v3：不同档位下的工作速度，米/分钟
α：滑转效率；α＝0.8
n＝n1+n2+n3
t：换档时间；t＝0.001小时
m：沿宽度方向的碾压带数。
5)为满足拌和机供料需配置装载机的数量
式中：n1-每小时装载次数
L-装料距离，米
qi-装载机斗容量，吨
V1-装载机空载行车速度，米/分钟
V2-装载机满载行车速度，米/分钟
ti-装载机装料时间，分钟
tp-装载机卸料时间，分钟
Pb-拌和机生产率，吨/小时
nz-装载机的数量
Kzz-安全系数，Kzz＝1.0-1.3
上述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特点是单机选型和机群配置优 化的依据为：安全系数K＝1.1-1.3，台班利用系数Kt＝0.8～0.9，安全系数，Kzz＝1.2
上述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特点是以施工成本为目标函数 的评价模型为：Ze＝Ze最小
其中：机群施工每台班的使用费用：
机群每台班产量投资额：Ke＝(Kz/Py)×PT
机群施工每台班的成本折算费用：Ze＝Ce+Eh Ke
式中：
Ni：机群中第i种机械的总台数
Ce：机群施工每台班作业成本，元/台班
Eh：标准投资效果系数，Eh＝0.12-0.18。
Ke：机群每台班产量投资额
Khi：第i种机械平均小时作业成本，元/小时
Tmi：第i种机械在一个台班的工作时间，取Tmi＝8小时；
K1i：第i种机械每台班的正常利用系数，由统计计算得到，通常K1i＝0.8-0.9
n：机群中机械的型号种数，按型号分
Kz：机群投资总额
Py：机群平均年产量
PT：机群在当前工程中的台班平均产量；
Ze：机群施工每台班的成本折算费用
上述的多目标函数的道路施工机械优化配置方法，其特点是施工效率评价模型评价 时先由概率统计得到拌和、摊铺、初压、复压、终压空闲的概率分别为：Pb(0)，Pt(0)， Pyc(0)，Pyf(0)，Pyz(0)；进而得到设备利用率如下：
拌和机利用率：Kb(0)＝[1-Pb(0)]×100％
摊铺机利用率：Kt(0)＝[1-Pt(0)]×100％
初压机利用率：Kcy(0)＝[1-Pcy(0)]×100％
复压机利用率：Kfy(0)＝[1-Pfy(0)]×100％
终压机利用率：Kzy(0)＝[1-Pzy(0)]×100％
本发明具有的优点和积极效果：
(1)满足机群配置物流原则—均匀供料，连续作业
物流指沥青混凝土料从原料(沥青、沙石等)到形成路面的流通搬运过程。理 想物流状态为——在任何中间节点，物流尽量不停顿，或日停顿时间t＝tmin最小。 具体说，当拌和机刚拌好一车料时，就有一辆自卸车刚好到达拌和机处并装料；当 摊铺机刚好需要进料时，就有一辆自卸车刚好到达摊铺机处并立即卸料；混合料刚 摊铺完，压路机就根据其温度进行不同阶段的压实(初压、复压、终压)。
根据沥青混合料随温度变化的特点，机群配置的物流要求是：能保证在温度规 定范围内，将混合料连续均匀地运到、摊铺、压实。不缺料延误，也不堆积，连续 流水作业。
(2)满足机群配置误差流原则—误差最小
形象地讲，施工机群智能化系统就是一个大闭环控制系统。在此系统中，给定 值即目标函数如质量、工期、成本、效率、机械均衡性等；调节装置即机群配置与 控制调度模块；智能执行机构即单机智能系统和人(人是作为多智能体中的一种)； 受控对象即机群中的各个单机如拌和机、摊铺机、自卸车、压路机、装载机；闭环 反馈环节则是由单机智能仪表、网络无线通讯、GPS、状态监测、故障诊断共同组 成；实测值则是由状态监测、故障诊断模块对反馈值进行计算评价的结果。
按照经典控制理论，误差流＝目标函数给定值向量-实测值向量。理想的施工 过程中应当是“无差调节”，物流在各处的参数向量(温度、容重、产量、混合料 配比、停顿时间等)应是一个稳定的“参数向量场”，各处的“场强”不随时间而 变化。但实际上是动态的，各处的参数向量随时间的变化值就组成了误差流。很显 然，机群配置与控制调度的目标是：误差流最小——生产最均衡，质量最稳定。从 而使施工过程智能化系统近似为一个稳定的“时不变系统”。
(3)实现机械配置自动化，同时实现了质量、成本、效率、机械均衡性四项指标。
综上所述，本发明采用计算机实现机械配置自动化，取代了人的繁琐劳动，降 低了出错概率。同时实现了质量、成本、效率、机械均衡性四项指标，为真正实现 物流、误差流的控制目标奠定了基础。
附图说明
图1是道路施工机械机械优化配置系统硬件组成示意图。
图2是道路施工机械资源优化配置总流程图。
图3是质量为目标的单机选型子程序流程图。
图4是成本评价子程序流程图。
图5是效率评价子程序流程图。
图6是施工机械均衡性评价子程序流程图。
具体实施方式
1)本发明需要的软、硬件环境：
由计算机、网络、数据库等硬件和机械配置程序组成的机械资源优化配置系统， 其硬件组成见附图1。整个系统的只有1个服务器3，选择另外两个分机的目的是 为了方便分工，各分机的功能服务器都具备，故障诊断分机7主要是用来分析故障， 决策系统分机9主要是用来决策研究，发生和接受指令的功能只有服务器3具有。 本系统有屏幕1进行整个地图或局部的监视，有GPS接收机4与卫星5通讯。服务 器3装有监视器2，通过GSM调制服务器6实现故障和决策的通信，服务器3通过 集线器8与故障监测分机7决策分机9以及绘图仪10相连。本系统可以增加一些 外设。
计算机配置为：PentiumIII以上的PC兼容机。64M以上的内存。1024×768以 上的显示器。数据库是存储在网络上的，因此对存储器要求不高，但至少应为6G 以上。
软件环境：Windows98/2000或windows NT操作系统。基于文字数据的静态数据 库和动态数据库采用Microsoft Access和SQL Server(Structured Query Language 结构化查询语言)，SQL标准符合ISO 9075。软件开发及编程语言采用Borland C++ Builder 5.0，也可以采用其他语言编制。
数据库中的数据分类：数据库中存有施工单位的设备资源，包括机种、机型、 使用年限、数量、性能参数等，还有其他资源数据，供资源配置时调用。
资源数据分类如下：
施工过程数据：施工进度，设备消耗，原材料消耗，人力消耗等。
施工工程数据：施工环境，地理位置，水文地理资料，施工任务要求，施工工 程标准等。
机群状态数据：施工过程中各单机姿态，性能参数和状态参数等。
可用资源数据：施工单位设备种类，人员组成，结构和技术等级，原材料分类 和数量等。
2)机械资源优化配置系统实施方式
①以施工机械均衡性为目标函数编制施工计划和评价模型
首先是编制施工计划。有两种计划编制模式，即以“要求工期不变，供应机械 均衡”或“供应机械有限，要求工期最短”，根据用户要求择其一种进行，计算出 每天的施工进度和对机械生产率的要求值，作为机械资源优化配置的依据。
其次是研制评价模型。在公路施工中，施工条件、系统机械运行状态随着施工 的进行每时每刻都在变化。摊铺机不停地向前推进，拌和设备与摊铺机之间的距离 (即自卸车的运距)在不断变化。若假设拌和机在摊铺的起始位置，则拌和设备与 摊铺机之间的距离将逐渐加大，即自卸车的运输距离逐渐增大，运送能力逐渐下降， 这必然导致系统的生产率下降。
这一问题的解决，一是把运距视为一个变量，反映不同运距条件下的系统运行 状态；二是模拟运距的变化，动态地为机械化施工系统配置运输车辆，调整系统组 配方案，稳定系统生产率。组配方案见附图6。
②以施工质量为目标函数进行单机选型和机群配置
在第①步施工计划基础上，根据机械生产率的要求值，按照相关行业质量标准， 在施工单位的设备资源数据库中选择机型，保证施工质量。
在单机选型基础上，按照计划要求进行机群配置，求出每种机械的数量。单机 选型和机群配置程序流程见附图3。其中，读入初始数据：读入施工进度计划，机 械所需生产率要求等初始数据。拌和机设备选型：按拌和机计算公式，以保证生产 率和施工质量为目标函数，从设备资源数据库中选择拌和机机型。通常拌和机只配 置1台。摊铺机设备选型：使摊铺机生产率略大于拌和机，以保证质量为目标函数， 从设备资源库中选摊铺机机型。通常推铺机配置1台或2台。压路机设备选型：使 压路机生产率略大于摊铺机，以保证质量为目标，从设备资源库中选初压、复压、 终压机机机型和数量。装载机选型：使装载机生产率略大于摊铺机，从设备资源库 中选机型和数量。自卸车配置：按照机群工作最佳状态配置自卸车机型和数量。显 示机型和数量：显示机群中各机种的机型和数量。显示并存储：显示并存储单机配 置方案。修改初始参数：人机交互，修改初始参数，开始新一轮的选型配置。
③以施工成本为目标函数编制机群配置评价模型，评价并修改机群配置方案
施工成本是以机群系统中所有机械的总台班费为指标计算的。而此指标则取决 于机械配置所形成的运行状态，运行状态的目的是使各型机械数量组合能保证施工 工作接近理想工作情况，此时对应的系统状态与机械组合关系应当是：
(一)施工机群中一般情况下只有1台拌和机，此时拌和机处的自卸车数量n1应等 于或接近于1(n1≈1)，即拌和机处有一辆汽车，而这辆汽车正在装料。当这辆车 装完料运走时，另一辆汽车立即进入装料状态。
(二)当摊铺机为1台时，摊铺机处的自卸车数量n2应等于或接近于1(n2≈1)，即 摊铺机处有一辆汽车，而这辆汽车正在向摊铺机卸料；当这辆车卸料完成准备返回 运料时，另一辆汽车立即进入向摊铺机卸料状态。当摊铺机为2台时，摊铺机处的 自卸车数量n2应等于或接近于2(n2≈2)，即每台摊铺机前均有一辆汽车正在卸料， 当每辆车向各自的摊铺机卸料完成准备返回运料时，另一辆汽车立即进入向各自摊 铺机卸料状态。
(三)同样的道理，用当量自卸车数可以说明各压路机前待压实路面的沥青混合料工 作量的当量车数期望值。
综合上述(一)、(二)、(三)点，系统状态与机械组合关系用一句话表示就是：每台施 工机械前面都要有相当于一车沥青混合料的工作量。
这样配置的机械组合，避免了相互等待造成的工作时间和机械台班费的浪费， 提高了设备实际利用率，降低了成本。
利用上述原则，编制机群配置评价模型，对第②步形成的机群配置方案进行评 价，并按照“机型就高不就低，数量就多不就少”的原则修改它。施工成本评价子 流程见附图4。其中，读入机群配置数据：读入机群配置的有关数据，包括机种、 机型与数量组合。计算机群总台办费：按成本计算法计算机群设备的总台办费。计 算公式见成本评价模型。自卸车减1，装载机减1：自卸车数量减1运算，装载机 数量减1运算，重组机群。自卸车加1与/或装载机加1：自卸车数量加1运算与/ 或装载机数量加1运算，重组机群。质量指标校核：调用生产率计算公式，分别计 算在新的数量组合下，装载机、自卸车的生产率是否满足要求。按新机群配置方案： 按新的机群组合成第二步配置方案，即同时满足质量和成本目标方案。显示机群机 型和数量：显示机群中各机种的机型和数量。显示并存储方案：显示并存储第二步 方案。
④以施工效率为目标函数编制机群配置评价模型，评价并修改机群配置方案
提高施工效率的本质就是：让设备尤其是关键设备的空闲概率最低！在路面施 工中的关键设备是拌和机与摊铺机。以此为目标函数编制机群配置评价模型，对第 ③步形成的机群配置方案进行评价，也按照“机型就高不就低，数量就多不就少” 的原则修改它。理论上可以证明，只要单机选型正确且机群配置符合③中所说的“理 想工作情况”，就能达到理想施工效率的目标。施工效率评价子流程见附图5。其中， 读入机群配置数据：读入机群配置的有关数据，包括机种、机型与数量组合。按效 率核算法计算机群设备空闲概率：按效率核算法计算机群设备(尤其是主导机械拌 和机、摊铺机)的空闲概率。计算公式见效率评价模型。自卸车加1：自卸车数量 加1运算，重组机群。自卸车减1与/或装载机减1：自卸车数量减1运算与/或装 载机数量减1运算，重组机群。成本指标校核：调用成本计算公式，计算在新的机 群组合下，设备和总台办费是否满足要求。效率校核与成本校核的数据二选一：无 论成本校核还是效率校核，均进行两次修正，取各自的第二次数据。将效率校核的 数据与成本校核的数据列表显示、比较，人为二选一形成新的机群组合第三步配置 方案，即同时满足质量、成本和效率目标的方案。显示机群机型和数量：显示机群 中各机种的机型和数量。显示并存储方案：显示并存储第三步方案。
按①②③④的顺序编制软件总流程，就可以形成比较理想的多目标函数机械资 源优化配置方案。软件总流程见附图2。其中，调用机构均衡模块：编制施工进度 计划，计算机机械所需生产率要求。调用单机选型模块：以施工质量为目标函数， 从设备资源数据库选择机型和数量，组成机群初步方案。调用成本评价模块：以施 工成本为目标函数，参照设备资源数据库，对机群初步方案评价并进行修改，得出 第二步方案。调用效率评价模块：以施工效率为目标函数，参照设备资源数据库， 对机群第二步方案评价并进行修改，得出第三步方案。显示方案：显示第三步方案。 存储方案：存储第三步方案作为最终方案。修改初始参数：人机交互，修改初始参 数，开始末新一轮的选型配置。满意否？此处判断为人为的，即判断质量、成本、 效率各项指标是否满足预定的要求。
应当指出，按②③④的优先级排列顺序，并在后续的评价修改中采用“机型就 高不就低，数量就多不就少”的原则，正是体现四个目标函数的优先级别。例如， 本文就体现了质量第一、成本第二、效率第三的要求。相反，如果将模块顺序变换 一下，则将体现另一种优先级别。
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1 多功能路面成型机
