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大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法

阅读:229发布:2022-06-01

专利汇可以提供大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出了一种大坝工程建造过程中的施工 交通规划 优化方法,包括如下步骤:S1,根据大坝工程干道规划,建立施工干道网参数,并设置每段道路信息;S2,加入建立大坝工程建模的上坝交通接入点与料场原料建模的运料交通接入点信息;S3,根据接入点数据,配置车辆数量、运 力 以及运料运输时间,从而建立交通运输数据模型。本方法根据相应的施工交通参数,进行准确高效的建模操作,缩短工期、提高大坝工程效率。,下面是大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法专利的具体信息内容。

1.一种大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,根据大坝工程干道规划,建立施工干道网参数,并设置每段道路信息;
S2,加入建立大坝工程建模的上坝交通接入点与料场原料建模的运料交通接入点信
息;
S3,根据接入点数据,配置车辆数量、运以及运料运输时间,从而建立交通运输数据模型。
2.根据权利要求1所述的大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,其特征在于,所述干道规划包括:
S1-1,获取大坝工程左岸和大坝工程右岸施工干道网的数据,
S1-2,采用大坝工程历史数据中关于施工干道网的工程数据,供用户参考,
S1-3,设置大坝工程的主干道规划原则,根据料场原料位置与填筑大坝坝面的距离进行具体距离测算,通过用户的数据获取来进行主干道交通路线规划;
S1-4,对大坝工程的道路特性进行辨识,对每条路径上的明线道路、隧道和桥梁进行逐一数据录入。
3.根据权利要求2所述的大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,其特征在于,所述施工干道路网参数包括:
S1-5,主干道总数Njt,以及各主干道路段特性控制点数N;
S1-6,对路段特性进行录入,录入两种特性,为定性特性和定量特性,该两种特性完整的得到路段特性,
(1)定性特性
明线、洞线、桥梁;系统设有此3个定性特性,用户直接选择;
(2)定量特性
控制点位置、坡度、长度、重车上行限速、重车下行限速、空车上行限速、空车下行限速;
S1-7,施工干道路网建模方法,采用有控制点坐标或无控制点坐标的方式进行施工干道网建模;
其中有控制点坐标方法为,
用户输入大坝工程主干道总数,然后从第一条主干道至第n条主干道逐条输入所需交通运输参数,直到大坝工程交通运输完成为止;
用户首先输入施工干道网控制点数目,然后对主干道逐段选择、输入其定性和定量参数,并对施工干道网控制点有序编号,编号方向:由大坝工程位置统一向大坝工程四周编制;
采用无控制点坐标的方法为,
用户输入大坝工程主干道总数,然后从第一条主干道至第n条主干道逐条输入所需交通运输参数,直到大坝工程交通运输完成为止;
用户首先输入施工干道网控制点数目,然后逐段选择、输入其定性和定量参数,并对施工干道网控制点有序编号,编号方向:由大坝工程位置统一向大坝工程四周编制。
4.根据权利要求3所述的大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,其特征在于,所述S2上坝接入点和运料接入点的交通参数包括:
采用干道规划方法,首先是根据数据库的内容得到道路编号表,设置拟走某条或者某几条组合形成其需要的路径,从而规划交通运输走某条或者某几条组合路径的参数表,然后选择路径起始点即可,起始点之间的控制点及其参数就全部自动包含,用户选择由i道路的j施工干道网控制点至(j+k)控制,再经(i+n)道路的j施工干道网控制点至(j+m)控制点,不断累加交通运输的道路和施工干道网控制点,直到结束。
5.根据权利要求1所述的大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,其特征在于,设置的道路信息包括:
首先设置交通干道网的坐标位置和路段特性,将坐标位置和路段特性输入数据库,然后获取大坝工程交通干道网的路段坡度和路段距离,根据获取的路段坡度和路段距离计算相应的交通运行时间;
根据交通干道网设置路段重车上行限速和路段重车下行限速,将路段重车上行限速和路段重车下行限速的数据输入数据库;大坝工程运料结束后,根据交通干道网设置路段空车上行限速和路段空车下行限速,将路段空车上行限速和路段空车下行限速的数据输入数据库。
6.根据权利要求1所述的大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,其特征在于,其特征在于,所述S3包括:
S3-1,进行最佳车辆配置,装满一车的时间通过如下方法进行计算,
如果MOD[Cys(i),Czz(i)]=0,Tzmdc(i,j)=Rzz(i)Cys(i)/Czz(i)/Kzzgx(i),反之Tzmdc(i,j)=Rzz(i)SQR[Cys(i)/Czz(i)+1]/Kzzgx(i),
Tzmdc(i,j)为装满一车的时间(min);
Cys(i)为施工机械设备库中第i种轮式运输设备的斗容量(m3);
Czz(i)为施工机械设备库中第i种装载机的斗容量(m3);
Rzz(i)为施工机械设备库中第i种装载机单斗装载任务耗时(min/斗);
Kzzgx(i)为施工机械设备库中第i种多台联合工作工效;
S3-2,车辆数与装载机数的匹配性判断方法,
通过MOD[Nys(i),Nzzj(i)]≠0,
提示交通规划车辆数与装载机数不匹配,
Nys(i)为施工机械设备库中选择的第i种运料车辆时输入的台数;
Nzzj(i)为施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数;
S3-3,进行最佳车辆配置,如果MOD[Twfd(i,j),Tzmdc(i,j)]=0,
Nzjcl(i,j)=[Twfd(i,j)/Tzmdc(i,j)+1]Nzzj(i);
反之,Nzjcl(i,j)={SQR[Twfd(i,j)/Tzmdc(i,j)]+2}Nzzj(i),
Nzjcl(i,j)为第i采层第j采基于装机配置的最佳车辆数;
Twfd(i,j)为单辆车的往复途中跑的时间(min);
Tzmdc(i,j)为装满一车需要的时间(min);
其中采层为大坝工程进行料场原料施工时对每一层进行采集,所使用的简称,采块为采层中进行逐块采集所使用的简称;
S3-4,进行车辆配置合理性判断,如果车辆配置偏少,最多配置Nzjcl(i,j),反之如果车辆配置偏多,配置Nys(i);
单辆车运输往复时间
Twfd(i,j)=60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k)orVzx(i,j,k)]+60L(i,j,k)/[Vkx(i,j,k)orVks(i,j,k)]+60Lyljr/(VzsyljrorVzxyljr,VksyljrorVkxyljr)+60Lsbjr/(VzssbjrorVzxsbjr,VkssbjrorVkxsbjr)+Tysxl(i)
k=1,2...n
Twfd(i,j)——单辆车运输往复时间,min;
S3-5,规划料场原料的运料时间,最后一辆车到达坝面的时间,
Tzhdc(i,j)=60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k)orVzx(i,j,k)]+60Lyljr/(VzsyljrorVzxyljr)+60Lsbjr/(VzssbjrorVzxsbjr)+Tysxl(i),k=1,2...n
Tzhdc(i,j)为车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间(min);
L(i,j,k)——第k路段距离,km,来自施工交通数据库;
Lyljr——运料接入路段距离,km;
Lsbjr——上坝接入路段距离,km;
Vzs(i,j,k)——第k路段重车上行限速,km/h,来自施工交通数据库;
Vzx(i,j,k)——第k路段重车下行限速,km/h,来自施工交通数据库;
Vkx(i,j,k)——第k路段空车下行限速,km/h,来自施工交通数据库;
Vks(i,j,k)——第k路段空车上行限速,km/h,来自施工交通数据库;
Vzsyljr——运料接入路段重车上行限速,km/h;
Vzxyljr——运料接入路段重车下行限速,km/h;
Vksyljr——运料接入路段空车上行限速,km/h;
Vkxyljr——运料接入路段空车下行限速,km/h;
Vzssbjr——上坝接入路段重车上行限速,km/h;
Vzxsbjr——上坝接入路段重车下行限速,km/h;
Vkssbjr——上坝接入路段空车上行限速,km/h;
Vkxsbjr——上坝接入路段空车下行限速,km/h;
Tysxl(i)——施工机械设备库选择的i轮式运输设备平均卸料时间,min;
S3-6,运完采块石料需要的总车次数,
Nzcc(i,j)=SQR[V(i,j)Kss(i,j)/Cys(i)]+1
Nzcc(i,j)——运完采块石料需要的总车次数,辆次;
V(i,j)——第i采层第j采块的天然体积,m3,来自数字料场数据库;
Kss(i,j)——料场的爆破松散系数,无量纲,数字料场建模输入的参数;
Cys(i)——施工机械设备库中所选择的运料车辆的斗容,m3;
S3-7,总装载的轮次
如果 MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]=0
Nzzlc(i,j)=Nzcc(i,j)/Nzzj(i,j)
反之 Nzzlc(i,j)=SQR[Nzcc(i,j)/Nzzj(i,j)]+1
Nzzlc(i,j)——第i采层第j采块运料总装载的轮次,轮;
Nzcc(i,j)——运完采块石料需要的总车次数,辆次;
Nzzj(i,j)——施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数,台;
S3-8,运料时间
Tylzc(i,j)=[Tzmdc(i,j)+Twfd(i,j)][Nzzlc(i,j)-1]、
Tylsj(i,j)=Tylzc(i,j)+Tzmdc(i,j)+Tzhdc(i,j)
Tylzc(i,j)——第i采层第j采块石料运输整队运输时间,min;
Tylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间,min;
Twfd(i,j)——单辆车的往复途中跑的时间,min;
Tzmdc(i,j)——装满一车需要的时间,min;
Nzzlc(i,j)——装满车队需要的轮次,轮;
Tzhdc(i,j)——车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间,min;
S3-9,运料结束时间
Tyljs(i,j)=Tylks(i,j)+Tylsj(i,j)
Tyljs(i,j)——第i采层第j采块石料运输结束时间,几点几分;
Tylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间;
Tylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间,min;
S3-10,运料接入点运输分时段车流量
如果 MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]=0
Tylks(i,j)至Tyljs(i,j)时段内的车流量为:
Qylcl(i,j)=60SQR[Nzcc(i,j)/Tylsj(i,j)]+1
反之,Tylks(i,j)至[Tylks(i,j)+Tylzc(i,j)]时段内的车流量为:
Qylcl(i,j)=60SQR{Nzcc(i,j)/Tylzc(i,j)-MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]/Tylzc(i,j)}+1[Tylks(i,j)+Tylzc(i,j)]至Tyljs(i,j)时段内的车流量为
Qylcl(i,j)=60SQR{MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]/[Tzmdc(i,j)+Tzhdc(i,j)]}+1
Qylcl(i,j)——运料车流量,辆/h;
Nzcc(i,j)——第i采层第j采块石料运输总车辆次,次;
Nzzj(i,j)——施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数,台;
Tylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间;
Tyljs(i,j)——第i采层第j采块石料运输结束时间,几点几分;
Tylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间,min;
Tylzc(i,j)——第i采层第j采块石料运输整队运输时间,min;
Tzmdc(i,j)——装满一车需要的时间,min;
Tzhdc(i,j)——车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间,min;
S3-11,各路段分时段车流量
第一辆车或第一批车到达选择路段第一个控制点的时刻
Tddln(i,j,1)=Tylks(i,j)+60Lyljr/(VzsyljrorVzxyljr)
Tddln(i,j,1)——第一辆(批)车到达选择路段第一个控制点的时刻;
Tylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间;
Lyljr——运料接入路段距离,km;
Vzsyljr——运料接入路段重车上行限速,km/h;
Vzxyljr——运料接入路段重车下行限速,km/h;
第一辆车或第一批车到达选择路段第k个控制点的时刻
Tddln(i,j,k)=Tddln(i,j,k-1)+60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k-1)或Vzx(i,j,k-1)]
k=2,3...n,
Tddln(i,j,k)——第一辆(批)车到达选择路段第k个控制点的时刻;
Vzs(i,j,k-1)——所选道路第k-1段重车上行速度,km/h;
Vzx(i,j,k-1)——所选道路第k-1段重车下行速度,km/h;
第一辆车或第一批车达到上坝接入点的时刻
Tlcsbjr(i,j,km+1)=Tddln(i,j,km)+60Lsbjr/(Vzxsbjr或Vzssbjr)
Tlcsbjr(i,j,km+1)——第一辆(批)车达到上坝接入点的时刻;
Vzxsbjr——上坝接入路段重车上行限速,km/h;
Vzssbjr——上坝接入路段重车下行限速,km/h;
km——用户从施工交通数据库中选择的道路的最多控制节点数;
各路段分时段车流量,将运料接入点运输分时段车流量在时间轴上平移到各路段即
可。

说明书全文

大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及计算机辅助设计领域,尤其涉及一种大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法。

背景技术

[0002] 目前砾石土心墙堆石坝工程在施工前还没有可以根据设计的施工方案进行工程施工过程仿真模拟的方法,由于工程规模大,施工方案复杂,现有技术难以准确表达工程施工的交通动态变化过程,施工交通运料资源消耗情况,交通流量状态,以及交通道路信息情况和车辆配置情况。对于设计出的施工方案是否合理缺少有效的判断依据。这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法。
[0004] 为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,包括如下步骤:
[0005] S1,根据大坝工程干道规划,建立施工干道网参数,并设置每段道路信息;
[0006] S2,加入建立大坝工程建模的上坝交通接入点与料场原料建模的运料交通接入点信息;
[0007] S3,根据接入点数据,配置车辆数量、运以及运料运输时间,从而建立交通运输数据模型。
[0008] 所述的大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,优选的,所述干道规划包括:
[0009] S1-1,获取大坝工程左岸和大坝工程右岸施工干道网的数据,
[0010] S1-2,采用大坝工程历史数据中关于施工干道网的工程数据,供用户参考,
[0011] S1-3,设置大坝工程的主干道规划原则,根据料场原料位置与填筑大坝坝面的距离进行具体距离测算,通过用户的数据获取来进行主干道交通路线规划;
[0012] S1-4,对大坝工程的道路特性进行辨识,对每条路径上的明线道路、隧道和桥梁进行逐一数据录入。
[0013] 所述的大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,优选的,所述施工干道路网参数包括:
[0014] S1-4,主干道总数Njt,以及各主干道路段特性控制点数N;
[0015] S1-5,对路段特性进行录入,录入两种特性,为定性特性和定量特性,该两种特性完整的得到路段特性,
[0016] (1)定性特性
[0017] 明线、洞线、桥梁;系统设有此3个定性特性,用户直接选择;
[0018] (2)定量特性
[0019] 控制点位置、坡度、长度、重车上行限速、重车下行限速、空车上行限速、空车下行限速;
[0020] S1-6,施工干道路网建模方法,采用有控制点坐标或无控制点坐标的方式进行施工干道网建模;
[0021] 其中有控制点坐标方法为,
[0022] 用户输入大坝工程主干道总数,然后从第一条主干道至第n条主干道逐条输入所需交通运输参数,直到大坝工程交通运输完成为止;
[0023] 用户首先输入施工干道网控制点数目,然后对主干道逐段选择、输入其定性和定量参数,并对施工干道网控制点有序编号,编号方向:由大坝工程位置统一向大坝工程四周编制;
[0024] 采用无控制点坐标的方法为,
[0025] 用户输入大坝工程主干道总数,然后从第一条主干道至第n条主干道逐条输入所需交通运输参数,直到大坝工程交通运输完成为止;
[0026] 用户首先输入施工干道网控制点数目,然后逐段选择、输入其定性和定量参数,并对施工干道网控制点有序编号,编号方向:由大坝工程位置统一向大坝工程四周编制。
[0027] 所述的大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,优选的,所述S2上坝接入点和运料接入点的交通参数包括:
[0028] 采用干道规划方法,首先是根据数据库的内容得到道路编号表,设置拟走某条或者某几条组合形成其需要的路径,从而规划交通运输走某条或者某几条组合路径的参数表,然后选择路径起始点即可,起始点之间的控制点及其参数就全部自动包含,用户选择由i道路的j施工干道网控制点至(j+k)控制,再经(i+n)道路的j施工干道网控制点至(j+m)控制点,不断累加交通运输的道路和施工干道网控制点,直到结束。
[0029] 所述的大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,优选的,设置的道路信息包括:
[0030] 首先设置交通干道网的坐标位置和路段特性,将坐标位置和路段特性输入数据库,然后获取大坝工程交通干道网的路段坡度和路段距离,根据获取的路段坡度和路段距离计算相应的交通运行时间;
[0031] 根据交通干道网设置路段重车上行限速和路段重车下行限速,将路段重车上行限速和路段重车下行限速的数据输入数据库;大坝工程运料结束后,根据交通干道网设置路段空车上行限速和路段空车下行限速,将路段空车上行限速和路段空车下行限速的数据输入数据库。
[0032] 所述的大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,优选的,其特征在于,所述S3包括:
[0033] S3-1,进行最佳车辆配置,装满一车的时间通过如下方法进行计算,
[0034] 如果MOD[Cys(i),Czz(i)]=0,Tzmdc(i,j)=Rzz(i)Cys(i)/Czz(i)/Kzzgx(i),[0035] 反之Tzmdc(i,j)=Rzz(i)SQR[Cys(i)/Czz(i)+1]/Kzzgx(i),
[0036] Tzmdc(i,j)为装满一车的时间(min);
[0037] Cys(i)为施工机械设备库中第i种轮式运输设备的斗容量(m3);
[0038] Czz(i)为施工机械设备库中第i种装载机的斗容量(m3);
[0039] Rzz(i)为施工机械设备库中第i种装载机单斗装载任务耗时(min/斗);
[0040] Kzzgx(i)为施工机械设备库中第i种多台联合工作工效;
[0041] S3-2,车辆数与装载机数的匹配性判断方法,
[0042] 通过MOD[Nys(i),Nzzj(i)]≠0,
[0043] 提示交通规划车辆数与装载机数不匹配,
[0044] Nys(i)为施工机械设备库中选择的第i种运料车辆时输入的台数;
[0045] Nzzj(i)为施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数;
[0046] S3-3,进行最佳车辆配置,如果MOD[Twfd(i,j),Tzmdc(i,j)]=0
[0047] Nzjcl(i,j)=[Twfd(i,j)/Tzmdc(i,j)+1]Nzzj(i)
[0048] 反之,Nzjcl(i,j)={SQR[Twfd(i,j)/Tzmdc(i,j)]+2}Nzzj(i),
[0049] Nzjcl(i,j)为第i采层第j采基于装机配置的最佳车辆数;
[0050] Twfd(i,j)为单辆车的往复途中跑的时间(min);
[0051] Tzmdc(i,j)为装满一车需要的时间(min);
[0052] 其中采层为大坝工程进行料场原料施工时对每一层进行采集,所使用的简称,采块为采层中进行逐块采集所使用的简称;
[0053] S3-4,进行车辆配置合理性判断,如果车辆配置偏少,最多配置Nzjcl(i,j),反之如果车辆配置偏多,配置Nys(i);
[0054] 单辆车运输往复时间
[0055] Twfd(i,j)=60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k)orVzx(i,j,k)]+60L(i,j,k)/[Vkx(i,j,k)orVks(i,j,k)]+60Lyljr/(VzsyljrorVzxyljr,VksyljrorVkxyljr)+60Lsbjr/(VzssbjrorVzxsbjr,VkssbjrorVkxsbjr)+Tysxl(i)
[0056] k=1,2...n
[0057] Twfd(i,j)——单辆车运输往复时间,min;
[0058] S3-5,规划料场原料的运料时间,最后一辆车到达坝面的时间,
[0059] Tzhdc(i,j)=60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k)orVzx(i,j,k)]+60Lyljr/(VzsyljrorVzxyljr)+60Lsbjr/(VzssbjrorVzxsbjr)+Tysxl(i),k=1,2...n
[0060] Tzhdc(i,j)为车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间(min);
[0061] L(i,j,k)——第k路段距离,km,来自施工交通数据库;
[0062] Lyljr——运料接入路段距离,km;
[0063] Lsbjr——上坝接入路段距离,km;
[0064] Vzs(i,j,k)——第k路段重车上行限速,km/h,来自施工交通数据库;
[0065] Vzx(i,j,k)——第k路段重车下行限速,km/h,来自施工交通数据库;
[0066] Vkx(i,j,k)——第k路段空车下行限速,km/h,来自施工交通数据库;
[0067] Vks(i,j,k)——第k路段空车上行限速,km/h,来自施工交通数据库;
[0068] Vzsyljr——运料接入路段重车上行限速,km/h;
[0069] Vzxyljr——运料接入路段重车下行限速,km/h;
[0070] Vksyljr——运料接入路段空车上行限速,km/h;
[0071] Vkxyljr——运料接入路段空车下行限速,km/h;
[0072] Vzssbjr——上坝接入路段重车上行限速,km/h;
[0073] Vzxsbjr——上坝接入路段重车下行限速,km/h;
[0074] Vkssbjr——上坝接入路段空车上行限速,km/h;
[0075] Vkxsbjr——上坝接入路段空车下行限速,km/h;
[0076] Tysxl(i)——施工机械设备库选择的i轮式运输设备平均卸料时间,min;S3-6,运完采块石料需要的总车次数,
[0077] Nzcc(i,j)=SQR[V(i,j)Kss(i,j)/Cys(i)]+1
[0078] Nzcc(i,j)——运完采块石料需要的总车次数,辆次;
[0079] V(i,j)——第i采层第j采块的天然体积,m3,来自数字料场数据库;
[0080] Kss(i,j)——料场的爆破松散系数,无量纲,数字料场建模输入的参数;
[0081] Cys(i)——施工机械设备库中所选择的运料车辆的斗容,m3;
[0082] S3-7,总装载的轮次
[0083] 如果MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]=0
[0084] Nzzlc(i,j)=Nzcc(i,j)/Nzzj(i,j)
[0085] 反之Nzzlc(i,j)=SQR[Nzcc(i,j)/Nzzj(i,j)]+1
[0086] Nzzlc(i,j)——第i采层第j采块运料总装载的轮次,轮;
[0087] Nzcc(i,j)——运完采块石料需要的总车次数,辆次;
[0088] Nzzj(i,j)——施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数,台;
[0089] S3-8,运料时间
[0090] Tylzc(i,j)=[Tzmdc(i,j)+Twfd(i,j)][Nzzlc(i,j)-1]、
[0091] Tylsj(i,j)=Tylzc(i,j)+Tzmdc(i,j)+Tzhdc(i,j)
[0092] Tylzc(i,j)——第i采层第j采块石料运输整队运输时间,min;
[0093] Tylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间,min;
[0094] Twfd(i,j)——单辆车的往复途中跑的时间,min;
[0095] Tzmdc(i,j)——装满一车需要的时间,min;
[0096] Nzzlc(i,j)——装满车队需要的轮次,轮;
[0097] Tzhdc(i,j)——车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间,min;
[0098] S3-9,运料结束时间
[0099] Tyljs(i,j)=Tylks(i,j)+Tylsj(i,j)
[0100] Tyljs(i,j)——第i采层第j采块石料运输结束时间,几点几分;
[0101] Tylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间;
[0102] Tylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间,min;
[0103] S3-10,运料接入点运输分时段车流量
[0104] 如果MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]=0
[0105] Tylks(i,j)至Tyljs(i,j)时段内的车流量为:
[0106] Qylcl(i,j)=60SQR[Nzcc(i,j)/Tylsj(i,j)]+1
[0107] 反之,Tylks(i,j)至[Tylks(i,j)+Tylzc(i,j)]时段内的车流量为:
[0108] Qylcl(i,j)=60SQR{Nzcc(i,j)/Tylzc(i,j)-MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]/Tylzc(i,j)}+1
[0109] [Tylks(i,j)+Tylzc(i,j)]至Tyljs(i,j)时段内的车流量为
[0110] Qylcl(i,j)=60SQR{MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]/[Tzmdc(i,j)+Tzhdc(i,j)]}+1
[0111] Qylcl(i,j)——运料车流量,辆/h;
[0112] Nzcc(i,j)——第i采层第j采块石料运输总车辆次,次;
[0113] Nzzj(i,j)——施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数,台;
[0114] Tylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间;
[0115] Tyljs(i,j)——第i采层第j采块石料运输结束时间,几点几分;
[0116] Tylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间,min;
[0117] Tylzc(i,j)——第i采层第j采块石料运输整队运输时间,min;
[0118] Tzmdc(i,j)——装满一车需要的时间,min;
[0119] Tzhdc(i,j)——车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间,min;
[0120] S3-11,各路段分时段车流量
[0121] 第一辆车或第一批车到达选择路段第一个控制点的时刻
[0122] Tddln(i,j,1)=Tylks(i,j)+60Lyljr/(VzsyljrorVzxyljr)
[0123] Tddln(i,j,1)——第一辆(批)车到达选择路段第一个控制点的时刻;
[0124] Tylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间;
[0125] Lyljr——运料接入路段距离,km;
[0126] Vzsyljr——运料接入路段重车上行限速,km/h;
[0127] Vzxyljr——运料接入路段重车下行限速,km/h;
[0128] 第一辆车或第一批车到达选择路段第k个控制点的时刻
[0129] Tddln(i,j,k)=Tddln(i,j,k-1)+60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k-1)或Vzx(i,j,k-1)]
[0130] k=2,3...n,
[0131] Tddln(i,j,k)——第一辆(批)车到达选择路段第k个控制点的时刻;
[0132] Vzs(i,j,k-1)——所选道路第k-1段重车上行速度,km/h;
[0133] Vzx(i,j,k-1)——所选道路第k-1段重车下行速度,km/h;
[0134] 第一辆车或第一批车达到上坝接入点的时刻
[0135] Tlcsbjr(i,j,km+1)=Tddln(i,j,km)+60Lsbjr/(Vzxsbjr或Vzssbjr)
[0136] Tlcsbjr(i,j,km+1)——第一辆(批)车达到上坝接入点的时刻;
[0137] Vzxsbjr——上坝接入路段重车上行限速,km/h;
[0138] Vzssbjr——上坝接入路段重车下行限速,km/h;
[0139] km——用户从施工交通数据库中选择的道路的最多控制节点数;
[0140] 各路段分时段车流量,将运料接入点运输分时段车流量在时间轴上平移到各路段即可。
[0141] 综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
[0142] 通过各项施工工序进行模拟计算,准确表达工程施工的交通动态变化过程,施工交通运料资源消耗情况,交通流量状态,以及交通道路信息情况和车辆配置情况,从而根据相应的施工交通参数,进行准确高效的建模操作,缩短工期、提高大坝工程效率。
[0143] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明
[0144] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0145] 图1是本发明流程示意图。

具体实施方式

[0146] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0147] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0148] 在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0149] 本发明通过工程模型结合施工方案进行6D施工仿真模拟,运用计算机图形显示技术,实现对工程在该设计施工方案下的坝体填筑进度4D计划,资源消耗情况,交通流量状态的可视化模拟展示,为判断施工方案的合理性和调整方案提供有效的依据。
[0150] 本发明针对现有技术的不足,提出一种砾石土心墙堆石坝6D施工过程仿真模拟方法。以工程模型结合施工方案,通过各项施工工序进行模拟计算,得出包含坝体填筑进度4D计划,资源消耗情况,交通流量状态的施工过程6D信息。
[0151] 如图1所示,本发明公开一种大坝工程建造过程中的施工交通规划优化方法,括如下步骤:
[0152] S1,根据大坝工程干道规划,建立施工干道网参数,并设置每段道路信息;
[0153] S2,加入建立大坝工程建模的上坝交通接入点与料场原料建模的运料交通接入点信息;
[0154] S3,根据接入点数据,配置车辆数量、运力以及运料运输时间,从而建立交通运输数据模型。
[0155] 优选的,所述干道规划包括:
[0156] S1-1,获取大坝工程左岸和大坝工程右岸施工干道网的数据,工程上现在与交通上一致,统一编号,一般是两位数。
[0157] S1-2,默认方法减少输入工作量。仿真计算是每个具体单元都需要选择其运输道路,一般后一个单元的与前面的是一样的,所以系统可以采用大坝工程历史数据中关于施工干道网的工程数据,供用户参考,用户没有输入或者修改就是默认与上一个模拟单元一样的。
[0158] S1-3,设置大坝工程的主干道规划原则,根据料场原料位置与填筑大坝坝面的距离进行具体距离测算,通过用户的数据获取来进行主干道交通路线规划;(可以采用上述默认方法减少输入工作量)。
[0159] S1-4,对大坝工程的道路特性进行辨识,对每条路径上的明线道路、隧道和桥梁进行逐一数据录入;工程关心的主要是路段特性、距离、行驶速度限制等与车流量有关的参数。
[0160] 优选的,所述施工干道路网参数包括:
[0161] S1-4,主干道总数Njt,以及各主干道路段特性控制点数N;
[0162] S1-5,对路段特性进行录入,录入两种特性,为定性特性和定量特性,该两种特性完整的得到路段特性,
[0163] (1)定性特性
[0164] 明线、洞线、桥梁。系统设有此3个定性特性,用户直接选择。
[0165] (2)定量特性
[0166] 控制点位置、坡度、长度、重车上行限速、重车下行限速、空车上行限速、空车下行限速。
[0167] 备注1:坡度是以料场向大坝方向高差为基准的,坡度为正表示送料是重车下行、反之有重车上行,空车与重车相反。
[0168] 备注2:道路交汇点,在所交汇涉及的各条道路,无论此点是否为控制点,都必须列为控制点。因为有时需要换道,走几条路。这里建立有,用户才找得到变道点。用户使用时,是在生成的路网及其控制点上选择道路以及控制点,才能形成他需要的路径。
[0169] S1-6,施工干道路网建模方法,采用有控制点坐标或无控制点坐标的方式进行施工干道网建模;
[0170] 其中有控制点坐标方法和无控制点坐标方法为,
[0171] 用户输入大坝工程主干道总数,然后从第一条主干道至第n条主干道逐条输入所需交通运输参数(部分顺序),直到大坝工程交通运输完成为止;
[0172] 对于某条具体的干道,用户首先输入施工干道网控制点数目,然后对主干道逐段选择、输入其定性和定量参数,并对施工干道网控制点有序编号,编号方向:由大坝工程位置统一向大坝工程四周编制;
[0173] 实际是一个2阶阵(i,j),施工干道网参数表示例。
[0174] 某工程施工干道表
[0175]
[0176]
[0177] 道路特性参数表
[0178]
[0179] 备注1:表中【】表示输入的交通路网参数
[0180] 备注2:控制点坐标位置是大地坐标,现阶段暂不生成路网与工程耦合的三维形象图,可不输入。即这是可缺省的参数。
[0181] 优选的,所述S2上坝接入点和运料接入点的交通参数包括:
[0182] 数字大坝和数字料场分别已建立有“上坝交通接入点”和“运料交通接入点”。其实际也是一路段,只是控制点相对少一点而已,直接引用到这里,一并输入其道路特性参数。
[0183] 采用干道规划方法,首先是根据数据库的内容得到道路编号表(包括上坝接入点和运料接入点),设置拟走某条或者某几条组合形成其需要的路径,从而规划交通运输走某条或者某几条组合路径的参数表,然后选择路径起始点即可,起始点之间的控制点及其参数就全部自动包含,用户选择由i道路的j施工干道网控制点至(j+k)控制,再经(i+n)道路的j施工干道网控制点至(j+m)控制点,不断累加交通运输的道路和施工干道网控制点,直到结束。
[0184] 优选的,设置的道路信息包括:
[0185] 首先设置交通干道网的坐标位置和路段特性,将坐标位置和路段特性输入数据库,然后获取大坝工程交通干道网的路段坡度和路段距离,根据获取的路段坡度和路段距离计算相应的交通运行时间;
[0186] 根据交通干道网设置路段重车上行限速和路段重车下行限速,将路段重车上行限速和路段重车下行限速的数据输入数据库;大坝工程运料结束后,根据交通干道网设置路段空车上行限速和路段空车下行限速,将路段空车上行限速和路段空车下行限速的数据输入数据库。
[0187] 优选的,所述S3包括:
[0188] S3-1,进行最佳车辆配置,装满一车的时间通过如下方法进行计算,
[0189] 如果MOD[Cys(i),Czz(i)]=0,Tzmdc(i,j)=Rzz(i)Cys(i)/Czz(i)/Kzzgx(i),[0190] 反之Tzmdc(i,j)=Rzz(i)SQR[Cys(i)/Czz(i)+1]/Kzzgx(i),
[0191] Tzmdc(i,j)为装满一车的时间(min);
[0192] Cys(i)为施工机械设备库中第i种轮式运输设备的斗容量(m3);
[0193] Czz(i)为施工机械设备库中第i种装载机的斗容量(m3);
[0194] Rzz(i)为施工机械设备库中第i种装载机单斗装载任务耗时(min/斗);
[0195] Kzzgx(i)为施工机械设备库中第i种多台联合工作工效;
[0196] S3-2,车辆数与装载机数的匹配性判断方法,
[0197] 通过MOD[Nys(i),Nzzj(i)]≠0,
[0198] 提示交通规划车辆数与装载机数不匹配,
[0199] Nys(i)为施工机械设备库中选择的第i种运料车辆时输入的台数;
[0200] Nzzj(i)为施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数;
[0201] S3-3,进行最佳车辆配置,如果MOD[Twfd(i,j),Tzmdc(i,j)]=0
[0202] Nzjcl(i,j)=[Twfd(i,j)/Tzmdc(i,j)+1]Nzzj(i)
[0203] 反之,Nzjcl(i,j)={SQR[Twfd(i,j)/Tzmdc(i,j)]+2}Nzzj(i),
[0204] Nzjcl(i,j)为第i采层第j采块基于装机配置的最佳车辆数;
[0205] Twfd(i,j)为单辆车的往复途中跑的时间(min);
[0206] Tzmdc(i,j)为装满一车需要的时间(min);
[0207] 其中采层为大坝工程进行料场原料施工时对每一层进行采集,所使用的简称,采块为采层中进行逐块采集所使用的简称;
[0208] S3-4,进行车辆配置合理性判断,如果车辆配置偏少,最多配置Nzjcl(i,j),反之如果车辆配置偏多,配置Nys(i);
[0209] 单辆车运输往复时间
[0210] Twfd(i,j)=60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k)orVzx(i,j,k)]+60L(i,j,k)/[Vkx(i,j,k)orVks(i,j,k)]+60Lyljr/(VzsyljrorVzxyljr,VksyljrorVkxyljr)+60Lsbjr/(VzssbjrorVzxsbjr,VkssbjrorVkxsbjr)+Tysxl(i)
[0211] k=1,2...n
[0212] Twfd(i,j)——单辆车运输往复时间,min;
[0213] S3-5,规划料场原料的运料时间,最后一辆车到达坝面的时间,
[0214] Tzhdc(i,j)=60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k)orVzx(i,j,k)]+60Lyljr/(VzsyljrorVzxyljr)+60Lsbjr/(VzssbjrorVzxsbjr)+Tysxl(i),k=1,2...n
[0215] Tzhdc(i,j)为车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间(min);
[0216] L(i,j,k)——第k路段距离,km,来自施工交通数据库;
[0217] Lyljr——运料接入路段距离,km;
[0218] Lsbjr——上坝接入路段距离,km;
[0219] Vzs(i,j,k)——第k路段重车上行限速,km/h,来自施工交通数据库;
[0220] Vzx(i,j,k)——第k路段重车下行限速,km/h,来自施工交通数据库;
[0221] Vkx(i,j,k)——第k路段空车下行限速,km/h,来自施工交通数据库;
[0222] Vks(i,j,k)——第k路段空车上行限速,km/h,来自施工交通数据库;
[0223] Vzsyljr——运料接入路段重车上行限速,km/h;
[0224] Vzxyljr——运料接入路段重车下行限速,km/h;
[0225] Vksyljr——运料接入路段空车上行限速,km/h;
[0226] Vkxyljr——运料接入路段空车下行限速,km/h;
[0227] Vzssbjr——上坝接入路段重车上行限速,km/h;
[0228] Vzxsbjr——上坝接入路段重车下行限速,km/h;
[0229] Vkssbjr——上坝接入路段空车上行限速,km/h;
[0230] Vkxsbjr——上坝接入路段空车下行限速,km/h;
[0231] Tysxl(i)——施工机械设备库选择的i轮式运输设备平均卸料时间,min;
[0232] S3-6,运完采块石料需要的总车次数,
[0233] Nzcc(i,j)=SQR[V(i,j)Kss(i,j)/Cys(i)]+1
[0234] Nzcc(i,j)——运完采块石料需要的总车次数,辆次;
[0235] V(i,j)——第i采层第j采块的天然体积,m3,来自数字料场数据库;
[0236] Kss(i,j)——料场的爆破松散系数,无量纲,数字料场建模输入的参数;
[0237] Cys(i)——施工机械设备库中所选择的运料车辆的斗容,m3;
[0238] S3-7,总装载的轮次
[0239] 如果MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]=0
[0240] Nzzlc(i,j)=Nzcc(i,j)/Nzzj(i,j)
[0241] 反之Nzzlc(i,j)=SQR[Nzcc(i,j)/Nzzj(i,j)]+1
[0242] Nzzlc(i,j)——第i采层第j采块运料总装载的轮次,轮;
[0243] Nzcc(i,j)——运完采块石料需要的总车次数,辆次;
[0244] Nzzj(i,j)——施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数,台;S3-8,运料时间
[0245] Tylzc(i,j)=[Tzmdc(i,j)+Twfd(i,j)][Nzzlc(i,j)-1]、
[0246] Tylsj(i,j)=Tylzc(i,j)+Tzmdc(i,j)+Tzhdc(i,j)
[0247] Tylzc(i,j)——第i采层第j采块石料运输整队运输时间,min;
[0248] Tylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间,min;
[0249] Twfd(i,j)——单辆车的往复途中跑的时间,min;
[0250] Tzmdc(i,j)——装满一车需要的时间,min;
[0251] Nzzlc(i,j)——装满车队需要的轮次,轮;
[0252] Tzhdc(i,j)——车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间,min;
[0253] S3-9,运料结束时间
[0254] Tyljs(i,j)=Tylks(i,j)+Tylsj(i,j)
[0255] Tyljs(i,j)——第i采层第j采块石料运输结束时间,几点几分;
[0256] Tylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间;
[0257] Tylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间,min;
[0258] S3-10,运料接入点运输分时段车流量
[0259] 如果MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]=0
[0260] Tylks(i,j)至Tyljs(i,j)时段内的车流量为:
[0261] Qylcl(i,j)=60SQR[Nzcc(i,j)/Tylsj(i,j)]+1
[0262] 反之,Tylks(i,j)至[Tylks(i,j)+Tylzc(i,j)]时段内的车流量为:
[0263] Qylcl(i,j)=60SQR{Nzcc(i,j)/Tylzc(i,j)-MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]/Tylzc(i,j)}+1
[0264] [Tylks(i,j)+Tylzc(i,j)]至Tyljs(i,j)时段内的车流量为
[0265] Qylcl(i,j)=60SQR{MOD[Nzcc(i,j),Nzzj(i,j)]/[Tzmdc(i,j)+Tzhdc(i,j)]}+1
[0266] Qylcl(i,j)——运料车流量,辆/h;
[0267] Nzcc(i,j)——第i采层第j采块石料运输总车辆次,次;
[0268] Nzzj(i,j)——施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数,台;
[0269] Tylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间;
[0270] Tyljs(i,j)——第i采层第j采块石料运输结束时间,几点几分;
[0271] Tylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间,min;
[0272] Tylzc(i,j)——第i采层第j采块石料运输整队运输时间,min;
[0273] Tzmdc(i,j)——装满一车需要的时间,min;
[0274] Tzhdc(i,j)——车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间,min;
[0275] S3-11,各路段分时段车流量
[0276] 第一辆车或第一批车到达选择路段第一个控制点的时刻
[0277] Tddln(i,j,1)=Tylks(i,j)+60Lyljr/(VzsyljrorVzxyljr)
[0278] Tddln(i,j,1)——第一辆(批)车到达选择路段第一个控制点的时刻;
[0279] Tylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间;
[0280] Lyljr——运料接入路段距离,km;
[0281] Vzsyljr——运料接入路段重车上行限速,km/h;
[0282] Vzxyljr——运料接入路段重车下行限速,km/h;
[0283] 第一辆车或第一批车到达选择路段第k个控制点的时刻
[0284] Tddln(i,j,k)=Tddln(i,j,k-1)+60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k-1)orVzx(i,j,k-1)]
[0285] k=2,3...n
[0286] Tddln(i,j,k)——第一辆(批)车到达选择路段第k个控制点的时刻;
[0287] Vzs(i,j,k-1)——所选道路第k-1段重车上行速度,km/h;
[0288] Vzx(i,j,k-1)——所选道路第k-1段重车下行速度,km/h;
[0289] 第一辆车或第一批车达到上坝接入点的时刻
[0290] Tlcsbjr(i,j,km+1)=Tddln(i,j,km)+60Lsbjr/(VzxsbjrorVzssbjr)
[0291] Tlcsbjr(i,j,km+1)——第一辆(批)车达到上坝接入点的时刻;
[0292] Vzxsbjr——上坝接入路段重车上行限速,km/h;
[0293] Vzssbjr——上坝接入路段重车下行限速,km/h;
[0294] km——用户从施工交通数据库中选择的道路的最多控制节点数;
[0295] 各路段分时段车流量,将运料接入点运输分时段车流量在时间轴上平移到各路段即可。
[0296] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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