技术领域
[0001] 本
发明涉及电
力施工技术领域，尤其涉及一种针对架空输电线路机械化施工工程的评价方法，主要适用于使施工工程的评价更全面，且评价结果更具客观性和可靠性。
背景技术
[0002] 输电线路工程施工是
电网建设的重要内容，长期以来，架空输电线路工程建设以“人力为主、机械为辅”的常规施工方法，存在施工作业人员多、劳动强度大、作业危险性高、工程施工工期长、施工效率低、施工成本高等问题，部分施工方法未能充分考虑环境保护的要求，在新的形势下已经越来越不能适应特高压电网、坚强
智能电网大规模发展建设的需
要。全过程机械化施工，实现了线路工程建设向机械化方式的转变，全面降低工程建设中的人工投入和作业
风险，大大缩短了工期。但与此同时全机械化施工也受到一定的条件限制：
例如某些地区由于地形问题难以实现机械化，或者机械化程度的过高会使得修建成本大幅
提升，导致经济效益下降等等。目前国内外对于架空输电线路机械化施工工程的评价方法
研究主要集中在对机械化率的评价，因此，对
现有技术中的不足予以改进，设计了一种综合考虑机械化率、施工成本和施工工期的评价方法。
发明内容
[0003] 本发明的目的是克服现有技术中存在的对施工工程的评价不全面的
缺陷与问题，提供一种对施工工程的评价全面，且评价结果更具客观性和可靠性的针对架空输电线路机
械化施工工程的评价方法。
[0004] 为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种针对架空输电线路机械化施工工程的评价方法，该方法包括以下步骤：
[0005] A、获取架空输电线路机械化施工工程的基本资料；
[0006] B、构建架空输电线路机械化施工工程的评价体系，该评价体系由工程的机械化率、施工成本和施工工期三个评价指标构成；
[0007] C、计算工程的机械化率、施工成本和施工工期；
[0008] C1、计算工程的机械化率：
[0009] C11、全部杆塔的第J个工序的机械化率得分为：
[0010]
[0011] C12、工程的机械化率为：
[0012]
[0013] 式(1)、式(2)中，N为杆塔数量，M为工序数量，rij为第i个杆塔的第j个工序所选用的设备的机械化率，Rj为全部杆塔的第j个工序的机械化率得分，βj为第j个工序的机械化率权重，R为工程的机械化率；
[0014] C2、计算工程的施工成本：
[0015] C21、第i个杆塔的第j个工序施工所用时长为：
[0016]
[0017] 式(3)中，tij为第i个杆塔的第j个工序施工所用时长，Lij为第i个杆塔的第j个工序的总工程量，lij为第i个杆塔的第j个工序所选用的设备每日工作量；
[0018] C22、全部杆塔的第j个工序的施工成本为：
[0019]
[0020] C23、工程的施工成本为：
[0021]
[0022] 式(4)、式(5)中，C为工程的施工成本，Cj为全部杆塔的第j个工序的成本，C0ij为第i个杆塔的第j个工序的固定成本，Cij为第i个杆塔的第j个工序所选用设备的每日工作成本；
[0023] C3、计算工程的施工工期：
[0024] C31、计算各工序工期的累加数列：
[0025]
[0026] 式(6)中，tsum(i)(j)为第j个工序按顺序施工至第i个杆塔时累加的工期，tkj为第k个杆塔的第j个工序施工所用时长；
[0027] C32、采用累加数列错位相减取最大差法计算流
水步距：
[0028] Kj＝max[tsum(1)(j)-0，tsum(2)(j)-tsum(1)(j+1)，…，tsum(N)(j)-tsum(N-1)(j+1)，0-tsum(N)(j+1)][0029] j＝1，2，…，M-1
[0030] (7)
[0031] 式(7)中，Kj为第j个工序和第j+1个工序间的流水步距；
[0032] C33、工程的施工工期为：
[0033]
[0034]
[0035] 式(8)、式(9)中，T为工程的施工工期，tiM为第i个杆塔的第M个工序的施工时长；
[0036] D、机械化率、施工成本和施工工期三个指标加权求和构建架空输电线路机械化施工工程的综合评价优化模型为：
[0037]
[0038] 式(10)中，kr、kc、kt分别为工程的机械化率、施工成本和施工工期的权重系数，机械化率所占权重系数kr为负值，C0、T0分别为工程的预研成本和预研工期；
[0039] 为满足工程的成本限制和工期限制，则有：
[0040] T≤Tmax (11)
[0041] C≤Cmax (12)
[0042] 则综合评价优化模型最终为：
[0043]
[0044] 步骤A中，所述基本资料包括工程总的杆塔数量、工程的预研工期、工程的预研成本、各杆塔主工序量化后的工程量、各工序机械化率得分权重、可选设备的机械化率、工作效率、成本信息以及各工序施工设备选型。
[0045] 步骤C中，工序包括五个主工序，分别为物料小运、
基础施工、组塔施工、架线施工和接地敷设；
[0046] 所述物料小运包括三个子工序，分别为物料装卸、物料搬运和场地平整或者临时道路修筑；
[0047] 所述基础施工包括三个子工序，分别为开挖或者成孔、
混凝土搅拌和混凝土浇筑；
[0048] 所述组塔施工包括两个子工序，分别为塔材吊装和
紧固件紧固；
[0049] 所述架线施工包括两个子工序，分别为牵引绳展放和导地线展放；
[0050] 所述接地敷设包括一个子工序，为接地孔槽掘进。
[0051] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0052] 本发明一种针对架空输电线路机械化施工工程的评价方法中构建了架空输电线路机械化施工工程评价指标体系，考虑了施工工程的机械化率、施工成本和施工工期，使施工工程评价更全面合理；同时，基于权重模型的机械化施工工程评价方法思路清晰，可以根据实际工程需求灵活地设置各指标权重，使施工工程评价结果更具客观性和可靠性，为架
空输电线路机械化施工统筹决策提供了理论
支撑。
附图说明
[0053] 图1是本发明一种针对架空输电线路机械化施工工程的评价方法的
流程图。
具体实施方式
[0054] 以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0055] 参见图1，一种针对架空输电线路机械化施工工程的评价方法，该方法包括以下步骤：
[0056] A、获取架空输电线路机械化施工工程的基本资料；
[0057] B、构建架空输电线路机械化施工工程的评价体系，该评价体系由工程的机械化率、施工成本和施工工期三个评价指标构成；
[0058] C、计算工程的机械化率、施工成本和施工工期；
[0059] C1、计算工程的机械化率：
[0060] C11、全部杆塔的第j个工序的机械化率得分为：
[0061]
[0062] C12、工程的机械化率为：
[0063]
[0064] 式(1)、式(2)中，N为杆塔数量，M为工序数量，rij为第i个杆塔的第j个工序所选用的设备的机械化率，Rj为全部杆塔的第j个工序的机械化率得分，βj为第j个工序的机械化率权重，R为工程的机械化率；
[0065] C2、计算工程的施工成本：
[0066] C21、第i个杆塔的第j个工序施工所用时长为：
[0067]
[0068] 式(3)中，tij为第i个杆塔的第j个工序施工所用时长，Lij为第i个杆塔的第j个工序的总工程量，lij为第i个杆塔的第j个工序所选用的设备每日工作量；
[0069] C22、全部杆塔的第j个工序的施工成本为：
[0070]
[0071] C23、工程的施工成本为：
[0072]
[0073] 式(4)、式(5)中，C为工程的施工成本，Cj为全部杆塔的第j个工序的成本，C0ij为第i个杆塔的第j个工序的固定成本，Cij为第i个杆塔的第j个工序所选用设备的每日工作成本；
[0074] C3、计算工程的施工工期：
[0075] C31、计算各工序工期的累加数列：
[0076]
[0077] 式(6)中，tsum(i)(j)为第j个工序按顺序施工至第i个杆塔时累加的工期，tkj为第k个杆塔的第j个工序施工所用时长；
[0078] C32、采用累加数列错位相减取最大差法计算流水步距：
[0079] Kj＝max[tsum(1)(j)-0，tsum(2)(j)-tsum(1)(j+1)，…，tsum(N)(j)-tsum(N-1)(j+1)，0-tsum(N)(j+1)][0080] j＝1，2，…，M-1
[0081] (7)
[0082] 式(7)中，Kj为第j个工序和第j+1个工序间的流水步距；
[0083] C33、工程的施工工期为：
[0084]
[0085]
[0086] 式(8)、式(9)中，T为工程的施工工期，tiM为第i个杆塔的第M个工序的施工时长；
[0087] D、机械化率、施工成本和施工工期三个指标加权求和构建架空输电线路机械化施工工程的综合评价优化模型为：
[0088]
[0089] 式(10)中，kr、kc、kt分别为工程的机械化率、施工成本和施工工期的权重系数，机械化率所占权重系数kr为负值，C0、T0分别为工程的预研成本和预研工期；
[0090] 为满足工程的成本限制和工期限制，则有：
[0091] T≤Tmax (11)
[0092] C≤Cmax (12)
[0093] 则综合评价优化模型最终为：
[0094]
[0095] 步骤A中，所述基本资料包括工程总的杆塔数量、工程的预研工期、工程的预研成本、各杆塔主工序量化后的工程量、各工序机械化率得分权重、可选设备的机械化率、工作效率、成本信息以及各工序施工设备选型。
[0096] 步骤C中，工序包括五个主工序，分别为物料小运、基础施工、组塔施工、架线施工和接地敷设；
[0097] 所述物料小运包括三个子工序，分别为物料装卸、物料搬运和场地平整或者临时道路修筑；
[0098] 所述基础施工包括三个子工序，分别为开挖或者成孔、混凝土搅拌和混凝土浇筑；
[0099] 所述组塔施工包括两个子工序，分别为塔材吊装和紧固件紧固；
[0100] 所述架线施工包括两个子工序，分别为牵引绳展放和导地线展放；
[0101] 所述接地敷设包括一个子工序，为接地孔槽掘进。
[0102] 本发明的原理说明如下：
[0103] 将工序细分为若干个主要工序，并以塔位为单位，将获取到的各工序设备选型、设备的机械化率得分和各工序的权重系数信息代入机械化率得分计算式，通过加权求和的方式反映出整条线路施工的机械化率。特别地，采用人工施工时，机械化率得分为0。机械化率得分是越高越好，施工成本和施工工期是越低越好，因此，机械化率所占权重系数为负值。
[0104] 在保证施工工程按照杆塔和工序顺序施工的条件下，计算整个施工工程最短的施工工期。
[0105] 建立以综合指标最小化为目标的优化问题的数学模型，即目标函数以机械化率、施工成本和施工工期的加权求和值最低为目标，综合考虑工程的成本约束和工期约束建立
模型；所构建的综合评价模型可以自由灵活地设定三个指标的权重以满足实际工程项目需
求。
[0107] 参见图1，一种针对架空输电线路机械化施工工程的评价方法，该方法包括以下步骤：
[0108] A、获取架空输电线路机械化施工工程的基本资料；
[0109] 所述基本资料包括工程总的杆塔数量、工程的预研工期、工程的预研成本、各杆塔主工序量化后的工程量、各工序机械化率得分权重、可选设备的机械化率、工作效率、成本信息以及各工序施工设备选型；
[0110] B、构建架空输电线路机械化施工工程的评价体系，该评价体系由工程的机械化率、施工成本和施工工期三个评价指标构成；
[0111] C、计算工程的机械化率、施工成本和施工工期；
[0112] 工序包括五个主工序，分别为物料小运、基础施工、组塔施工、架线施工和接地敷设；
[0113] 所述物料小运包括三个子工序，分别为物料装卸、物料搬运和场地平整或者临时道路修筑；
[0114] 所述基础施工包括三个子工序，分别为开挖或者成孔、混凝土搅拌和混凝土浇筑；
[0115] 所述组塔施工包括两个子工序，分别为塔材吊装和紧固件紧固；
[0116] 所述架线施工包括两个子工序，分别为牵引绳展放和导地线展放；
[0117] 所述接地敷设包括一个子工序，为接地孔槽掘进；
[0118] C1、计算工程的机械化率：
[0119] C11、全部杆塔的第j个工序的机械化率得分为：
[0120]
[0121] C12、工程的机械化率为：
[0122]
[0123] 式(1)、式(2)中，N为杆塔数量，M为工序数量，rij为第i个杆塔的第j个工序所选用的设备的机械化率，Rj为全部杆塔的第j个工序的机械化率得分，βj为第j个工序的机械化率权重，R为工程的机械化率；
[0124] C2、计算工程的施工成本：
[0125] C21、第i个杆塔的第j个工序施工所用时长为：
[0126]
[0127] 式(3)中，tij为第i个杆塔的第j个工序施工所用时长，Lij为第i个杆塔的第j个工序的总工程量，lij为第i个杆塔的第j个工序所选用的设备每日工作量；
[0128] C22、全部杆塔的第j个工序的施工成本为：
[0129]
[0130] C23、工程的施工成本为：
[0131]
[0132] 式(4)、式(5)中，C为工程的施工成本，Cj为全部杆塔的第j个工序的成本，C0ij为第i个杆塔的第j个工序的固定成本，cij为第i个杆塔的第j个工序所选用设备的每日工作成本；
[0133] C3、计算工程的施工工期：
[0134] C31、计算各工序工期的累加数列：
[0135]
[0136] 式(6)中，tsum(i)(j)为第j个工序按顺序施工至第i个杆塔时累加的工期，tkj为第k个杆塔的第j个工序施工所用时长；
[0137] C32、采用累加数列错位相减取最大差法计算流水步距：
[0138] Kj＝max[tsum(1)(j)-0，tsum(2)(j)-tsum(1)(j+1)，…，tsum(N)(j)-tsum(N-1)(j+1)，0-tsum(N)(j+1)][0139] j＝1，2，…，M-1
[0140] (7)
[0141] 式(7)中，Kj为第j个工序和第j+1个工序间的流水步距；
[0142] C33、工程的施工工期为：
[0143]
[0144]
[0145] 式(8)、式(9)中，T为工程的施工工期，tiM为第i个杆塔的第M个工序的施工时长；
[0146] D、机械化率、施工成本和施工工期三个指标加权求和构建架空输电线路机械化施工工程的综合评价优化模型为：
[0147]
[0148] 式(10)中，kr、kc、kt分别为工程的机械化率、施工成本和施工工期的权重系数，机械化率所占权重系数kr为负值，C0、T0分别为工程的预研成本和预研工期；
[0149] 为满足工程的成本限制和工期限制，则有：
[0150] T≤Tmax (11)
[0151] C≤Cmax (12)
[0152] 则综合评价优化模型最终为：
[0153]
