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文档简介

目录摘要1前言31绪论41.1课题研究的目的和意义41.2研究现状及存在的问题6研究现状6存在的问题71.3研究内容及手段82计算机仿真基本原理92.1概述9仿真基本要素及活动9仿真试验的工作流程92.2离散事件仿真系统10仿真钟推进方法12事件步长法流程图12时间步长法流程图132.3仿真建模13仿真建模的基本要求13蛇HYPERL顿INK\l总"_Toc喇263270修749"面赛秀第建模方法摇义14搁HYPERL络INK\l疫"_Toc堂263270州750"成童3掉歇面板堆石坝土萝石方调配系统稀概述辆乐14熔HYPERL季INK\l馋"_Toc色263270姻751"问昆3.1飘梯土石方调配的象前提持耻14五HYPERL萝INK\l洞"_Toc充263270爱752"猜纹3.2艘田土石方调配的瞒原则挨冲15鬼HYPERL球INK\l慧"_Toc启263270复753"甜顽3.3杆嫁土石方调配系艺统概述胸粗16汉HYPERL副INK\l谎"_Toc政263270跪754"裳先怖危系统组成要素屡及特性幅族17拥HYPERL踩INK\l雀"_Toc惜263270从755"破端紫兔系统组成要素抖的联系忆照17皆HYPERL份INK\l垄"_Toc茶263270滤756"村竞3.4跪奶土石方调配数特学优化模型概拘述言茂18色HYPERL互INK\l颗"_Toc遮263270瞧757"校筝租太目标函数走盈18裤HYPERL闻INK\l疏"_Toc冈263270密758"饿贤呼睁约束条件抵奇18赚HYPERL办INK\l患"_Toc届263270驰759"耐辽班琴土石方调配模纸型求解方法道灰21近HYPERL因INK\l呆"_Toc泥263270狐760"薪矛3.5辣绍土石方调配建艳模思路售束23阳HYPERL帅INK\l移"_Toc趣263270表761"纸爽3.6返错土石方调配建忘模基本步骤危雄23雄HYPERL资INK\l点"_Toc闸263270灿762"殃特4笼皆面板堆石坝土歇石方调配软件马设计乌局25饲HYPERL器INK\l今"_Toc堆263270酱763"织压4.1跳酸仿真开发语言循奸25锯HYPERL有INK\l知"_Toc剖263270音764"磨渐盲悉编程语言的发赛展格尊25扑HYPERL们INK\l竞"_Toc眯263270昏765"燃排衰检Delphi赚编程语言简介匆册26爪HYPERL爹INK\l业"_Toc我263270饼766"污忘4.2筒政系统结构设计饱置27滴HYPERL正INK\l居"_Toc蠢263270增767"居室4.3扔毁数据库管理欺矮27暖HYPERL重INK\l忙"_Toc黄263270格768"巧干估族Access远数据库敬番28什HYPERL六INK\l削"_Toc链263270嗓769"填枯歼自ODBC陆接口万疏29埋HYPERL谱INK\l三"_Toc冤263270旅770"弹遵4.4垮称数据库设计惧弊29长HYPERL慎INK\l胁"_Toc摊263270漫771"种守4.5蚀膜软件功能的实祖现圆案30胖HYPERL集INK\l合"_Toc领263270齿772"百宇5起客面板堆石坝土唱石方调配仿真估软件开发实例励书31绕HYPERL凉INK\l经"_Toc殿263270暖773"装袄5.1瘦倾工程概述爹股31戏HYPERL孩INK\l崖"_Toc女263270涉774"阵洗5.2纺黄参与土石方调枕配的数据分类逆械32该HYPERL猪INK\l玻"_Toc漂263270抗775"锐等处务场地特征数据公患33爽HYPERL监INK\l脆"_Toc页263270友776"耕纹大跳进度计划数据绞共34愤HYPERL遗INK\l蛙"_Toc亮263270炸777"傍释俭杜关系描述数据已弓37膛HYPERL巩INK\l睁"_Toc扯263270犯778"允象垫毁生产记录数据碧孤37峰HYPERL赚INK\l换"_Toc糟263270丘779"毁炸5.3毒亚其他数据分类扰训37健HYPERL疑INK\l弊"_Toc泡263270炕780"蹈纽碗只调运单价表互凡37换HYPERL韵INK\l学"_Toc午263270额781"滋碰刑糊主要道路表列快39聚HYPERL扭INK\l稀"_Toc姓263270旅782"沉肤使叉折算系数表碧丹39冈HYPERL红INK\l补"_Toc程263270出783"惜禁岸塌利用方式表满艇40崇HYPERL胖INK\l恢"_Toc马263270针784"叉泳省翼填筑特性表蝇钞40质HYPERL净INK\l刑"_Toc适263270搭785"边蚊5.4蜜嫂土石方调配仿色真建模功能懒春41隶HYPERL己INK\l使"_Toc眠263270罢786"管抗5.5默须土石方调配结返果及分析世抹44砖HYPERL永INK\l沫"_Toc培263270紫787"多舰罩蔑调配结果爸册44祖HYPERL丘INK\l榨"_Toc铜263270剃788"桶独锐义结果分析污睬46毅HYPERL刊INK\l奶"_Toc群263270积789"蛛库6饼光总结与展望郑陪51弄HYPERL餐INK\l银"_Toc拨263270抹790"贞束6.1探绒主要研究成果惕谋51茎HYPERL务INK\l宴"_Toc甘263270静791"定性6.2箱坦展望店钻51放HYPERL籍INK\l信"_Toc石263270蹦792"塑记致章饺谢累险53栗HYPERL店INK\l服"_Toc威263270鲁793"员皂参考文献驻障54惭河口村面板堆最石坝土石方调轻配系统捆仿真依研究学生:李倩拣指导老师:周异宜红、赵春菊阵教学单位:水肿利与环境学院商摘要岗:器面板堆石坝是畅土石坝中最有箭代表性的一种酒,因其具有良放好的安全性、正适应性和经济么性,使其逐渐升成为坝工建设壤之首选。土石影方调配是面板很堆石坝施工中跟关系全局的核贼心问题,牵涉耻到工程的施工慕进度计划、施穗工总布置、料售场规划、施工呈机械配置等诸糖多方面。因此蝴,如何优质高狱效地调配土石役方并使之能够域顺利地实施,挥关系到工程的套成败。计算机自仿真技术在面救板堆石坝领域鼠的应用和发展拜日益广泛,从进最初把仿真成违果仅仅作为一眨种决策参考,离逐渐发展成面板板堆石坝工程肃规划、设计和比施工管理中不俘可缺少的技术旬手瑞段阶,详碰并对实现土石炕方的高效调配仅起着重要作用耀。牢计算机技术应抱用于水电工程骨施工谱近塔3脑0歇年,随着计算带机技术的不断拒发展,仿真技告术在面板堆石懂坝的应用与发琴展也日益广泛馆,其应用范围谣从辅助施工组幼织设计发展到急三维动态显示荡。面板堆石坝缺的计算机仿真抢就是运用系统厚工程的方法,味建立面板堆石死坝施工过程的罗数学模型,通既过计算机模拟圆其施工过程,护进行仿真计算臭,快速地求出驳施工过程各时伸期的开挖、填样筑进度情况和兵各种需要的定饥量技术指标。伤本文运用计算叫机仿真技术和牛系统工程的分淋析方法,研究镜了河口村面板椅堆石坝的土石垃方调配系统,趁开发了相应的具仿真软件。鉴案于该工程的实广际特点,建立选了一个比较完顷备的数据库,催为优化计算提饺供数据支持。惠本文介绍了国坦内外比较流行舱的土石方调配丧方法,并根据吴数据库分类情乐况提出了离散疏时间的仿真调气度模型,利用幻调度规则读:相1覆)优先考虑资珍源需求量大的鹅项目侄;才2厌)优先利用建蹄筑物开挖料,施尽量提高直接协上坝率,然后还从中转场中取甚料,最后如果阴仍未满足该阶辈段坝体填筑需缎求时,从料场屋取料教;墓3套)优先选用调踢配单价小的供狂料源。最后,乳结合土石方调踪配计算模块的罢特点和河口村象工程施工情况而,开发了其土鞠石方调配仿真罩系统,得出了抗土石方调配方但案。朋Abstra剂ct:师Thec永oncret胀e盯face损Rockf印illda郑miso接neof愁themo趁sttyp互icale毒arthr酱ockfil搂ldams贝.Beca趋useof炉itss徐ecurit弯y,ada故ptabil鬼ityan手decon盐omizat红ion,t奋he披c燃oncret宿e顿face柜rockf幻illda瞧mhas负become敌the布first迹choice肢bype莫oplei胁nthe榴damco诸nstruc斜tiong液radual闹ly.Ea董rthwor乓kdepl仗oyment销isth剑ecore疤issue震ofth电ewhol经esitu绘ation山ofthe贡const颂ructio搂nofr艇ockfil僵ldam.及Itco末ncerns泡const胸ructio全nprog稍resss较chedul懒e,gen耻eralc宫onstru汽ction昌arrang啦ement,蔬stock门groun脉dplan针ninga阶ndcon篮struct向ionma忧chine覆allotm堡entan才dothe膛rissu克es.Th晶erefor提e,how烈tode酒ploys巴oilef陵ficien熄tlyan令dtom感akeit验imple材ments灌moothl党yisc谋oncern拥ingof爬apro喊jec顶t阀’遭ssucc纺essor劳failu择re.Co晃mputer碌simul控ation垫techni弹csis户applie跪dont清hefie资ldof翁the搭c耕oncret遭e咏face侧rockf榆illda鹅mincr条easing也lyby刘days.枣Comput讯ersim吉ulatio愁nresu建ltsas蜻aref欧erence碗ofde垒cision畜-makin逐gfrom爆initi固alhas掏gradu瞒allyd木evelop蜻edto咱anind远ispens辽ablet仍echnic叉almea事nsin刑dampr响oject名planni呆ngand欲desig朗ningo错rcons行tructi勉onman劲agemen逗t.And么itpl姥aysan酱impor铃tantr僚olein摩achie合vinga酸neffi骑cient澡alloca梁tiono男feart望h.槽Itis越about疗30yea绵rsfro象mthe萝comput屠erbei津nguse蛇donh剧ydropo幻werco惊nstruc旱tion.起Witht腥hedev帜elopme霸ntof恢comput丘er,co钟mputer始simul鞭ation绣techni烦csis呢useda分nddev轰eloped购on顽c辆oncret模e考face山rockf锣illda痛mcons射tructi锦onmor捉eand宜morew妹idely.订Itsa湿pplica勿tionr手angeh撑asdev字eloped伤from挣aided饮constr呼uction段desig奶ntot翅hree-d旺imensi如onald葬ynamic服displ任ay.Th茅ecomp光uters纠imulat筐ionfo季rrock隆kfill患damis乞tous察ethe单method弓ofsy向steme斜nginee竿ring,浙establ继ishes窗mathem脆atical提model打ofth智econs检tructi讲onpro砍cesso冰fthe漆c柳oncret舰e臣face增rockf忘illda裙m.Thr硬oughs峰imulat扑ionan扑dcalc汉ulatio塑ntot咸hecon集struct汇ionpr谎ogress简,the虎excava墙tiono荒fthe识constr题uction商proce偷ssin改variou响speri倡ods,c色onstru搭ction闹progre扶ssand抖ther跃ation道techni哲calin策dexof绸vario然usnee谋dscan稳bequ值ickly叉obtain某ed.耍Comput溉ersim货ulatio猎ntech阻nicsa物ndthe康analy驴ticme糟thodo资fthe窜system居engin桐eering权areu迅sedin诚this垫articl宇e.The冻autho忧rhas肥studie耳dthe馆earthw嚼orkde洋ployme疗ntsys生temof渗the棍c趣oncret裁e名face感rockf条illda约moft井he惑Hekou炎归Villag唉e芦andd邀evelop类edcor材respon全dings览imulat折ionso毯ftware悼.The蕉author润hasa永lsobu蹈iltup刚acom进plete谊databa鹊sein伤viewo有fthe受actual颠featu僻reof沉thepr饺oject愚forsu口pporti触ngthe喝optim演izatio缩nofc图omputi务ng.In君this住articl挠ethe柴author喇hasi逗ntrodu伍cedso谅mepop宰ularm孔ethods崭ofea左rthwor柿kdepl阅oyment充inot弹herco石untrie尖sand熟accord刚ingto盾thed的atabas碰eclas谊sifica捆tiont者heaut御horha拉salso成made罪asimu雷lation栏sched王uling皮model谋ofdis全crete缝time.弃Theau筑thort禽akesa纺dvanta准geof绩thefo愧llowin皱gsche禁duling滋rules萍:英友1)Bigg捧erdem锄andpr炊oject胀consid批ersfi乌rst参;斩2)Buil蛾dings铃excava泳tionm竖ateria阻lshou隶ldbe慈first矿usedi辣nthe评constr析uction急direc惑tlyas窑possi蕉bleas牧weca恒n,the敏ntake姓nmate初rialf也romth荐etran鲜sitfi劳eld,a喷ndfin挡ally,迟ifnot替meet帽thene暴edsof沿damf付illing堵,take营nmate少rialf骑romst宅ockgr缘ound肾;忙3)Fee有dsour涛cewit纷hsmal堪lcost蜻shoul芒dbee是mploye糕dfirs赶t.And约inthe卧end,臭theau至thorh讯ascom片bined誓theea刮rthwor晓kcalc押ulatio烫nwith特thec友onditi翻onof里thepr孔oject每ofHek离ouVil每lagea麻ndhas疮devel捆opedt嗓hesim杰ulatio捕nsyst沫emof丑earthw咏orkde译ployme羡ntand边obtai处neda嘉scheme晴ofth量eeart收hwork皆deploy妻ment.押靠关键词:腹面板堆石坡坝寨栗育计算机仿鬼真爷竭滴数据假库士似崖土石方调杰配筐汽精软件开发鹿Keywo魂rds:耍Concr才etefa荣ceroc窄k粮filld臭amc锅ompute默r售simula亡tion尝dat蝶abase西earth枝workd挺esign萝soft轧wared痛evelop刮ment前言亏我国有两千多糟年的水利建设梅历史,大禹通谋过疏、排、拦弄、蓄等不同手界段来治水,李属冰修建的都江园堰至今还造福昏子民。水利工亿程中的巾挡水建筑物主搜要有重力坝、怪拱坝和土石坝片三量种坝型,其中悉历史最悠久的配是土石坝,如邪今已经成为世剥界坝工建设中缸应用最广,发粉展最快的一种泡坝型讽[1]吼。堆面板堆石坝是泪土石坝的主要纤坝型之一,具勇有投资省、工懒期短、安全性畜好、就地取材赢、施工方便、伐导流简易、适远应性广等优点犹。面板堆石坝毁成为目前富有笔竞争力的坝型贝之一,也是当给前水利水电工捧程中重点推广孝的三大新坝型梁之一物[翻2扇]题。国内外已建介成和在建的高课堆石坝中中国浆就有三座排名纠于世界前五中块,见仁表槐1漆。目前世界面匠板堆石坝的发着展达到了一个钳共识:中国的垦经验和技术,亚代表着世界的僻先进水平。墓表翅1魂洞国内外在建或托已经建成的高岸堆石坝表建名称沈坝高杰(欲m绩)巧坝型清装机容量纽(包M宝W财)沉国家帽建设年份肝水习布膊垭逝23既3锤面板堆石落1600骂中国柱2002纸~汗200柳9斗Bakum尖205耳面板堆石踩-傻马来西亚骂199滩6模~膀2003落Aguami宴lpa杏187绞面板堆石鸦-碑墨西哥肾199脊3魂竣工叹三板溪驰185.5卷面板堆石准1000序中国张200听2从~淋2007柜糯扎渡恨261.5抢直心墙堆石躺5500都中国柿200亚4赚开李工罩怕,在建罗土石方调配问作题是面板堆石线坝施工中关系绘全局的核心问时题,也是涉及底空间和时间的暗复杂动态问题董。其物料需求僚大,种类多,殃而且与施工进得度计划、施工辣机械的配置、白道路系统的布炒置、施工场地拆的布置以及施揪工进度的协调增等密切相关,肺各种因素相互走影响、相互制策约,需要综合腹个方面考虑。妇施工仿真技术盘在水电工程建佩设中的推广应腥用,使得土石诱方调配方案的凭优化更简单易齐行。异中国将计算机应仿真技术应用段于堆石坝施过存程的研究始递于具198拆0田年争。壤198飘8粉年,武汉水利遵电力大学史精袭生等人编写程胖序,针对鲁布酷革工程计算出歌一系列的机械技配套结果,并戒以费用最小原唤则,提出了较攻为满意的方案释,主要解决了泳坝体不同高程暂的施工对机械雷配套的不同要谎求的问题;刘肚则邹在此基础君上,考虑了坝惰面作业和运输厘系统,还采用趟马尔可夫链法取,对施工天气妙进行预报,把磨天气影响的随附机干扰以接近申真实状态作用案于坝面作业系念统,同时加强稀坝面施工作业宇对物料运输的肚反馈,及时调冷整机械配套情兄况;另外,一经些学者对系统特模拟模型表示桌和建立方法进参行了较为深入争的研究,提出邻了循环网络模亿拟技术、动态昼循环网络模拟狮技术、排队网彩络模拟技术缸、江Pert皇i鸣网络模拟技术伍、面向对象模迹拟术、自适应咸控制理论等施穿工模拟理论与逐方法。粪计算机技术应益用于水电工程筑施工诞近山3途0再年,随着计算评机技术的不断廊发展,仿真技汉术在堆石坝的榨应用与发展也篮日益广泛,其谜应用范围从辅泛助施工组织设横计发展到三维征动态显示。目家前,从新疆吉凡林台一级面板贿堆石坝、江苏捆溧阳抽水蓄能液电站面板堆石皆坝等小型项目鸭到天生桥一级燃面板堆石坝、课湖北清江水布示垭面板堆石坝伴等大中型项目扎都广泛地应用御了计算机仿真猎技术。因此,能应用计算机仿辟真技术对面板薪堆石坝的土石杂方调配过程进生行模拟,能够珠满足检验土石府方调配结果在并技术上是否可戒行的要求。压本文将针对河榨口村面板堆石牢坝,进行土石最方动态调配仿恢真软件的设计淡。绪论摘课题研究颠的目的和意义假中国销自客198抬5历年修建西北口牙面板堆石坝开量始,用现代技数术修建混凝土稍面板堆石坝,冈面板堆石坝在屈全国得到迅速扁发展和广泛应扒用。斗至突200拍4竟年的不完全统侨计,己建成和凝在建的坝高大吨于渠30m偷的面板堆石等坝中15露0疼座左右,其中瞒坝高大于等于杀100m吵的认达病3意7送座壤[捎3糠]颤,见诚表喂1-笑1飞。已建成的水美布垭面板堆石收坝,高夏233m距,目前居于世惊界同类坝型之祥首。中国的面风板堆石坝的数侧量、规模、技浪术难度已名列习世界前茅。析面板堆石坝的慕主体是堆石体揉,材料用量多包、费用大。由滨于施工期渡汛离的需要,坝体腊要在一个或两魔个枯水期达到巾渡汛挡水的要选求,填筑强度屑较高。复杂的特自然条件、技蜡术条件和施工侄过程中的不确贤定性因素致使足施工组织设计哭更加困难。在削实际施工组织澡过程中,常常膊因为料源不足亭、运输能力差按、施工强度跟娱不上进度,从捷而延误工期或陕者增加了运输症任务致使成本裁增加。因此,棋如何优质高效思地调配土石方葱并使之能够顺陵利地进行填筑惊施工是影响整区个工程质量、册造价和工期的寿重要问题,关油系着工程的成躺败饭[业4钳]颗。天表边1-1苗私中国混凝土面惯板堆石坝(坝最高大于等于气100m嘱)批序号贪坝名就地点胀河流午坝高步(谷m顶)属装机容量膊(己M礼W螺)它完成年份鸟1穴水布垭认湖北巴东诞清江想233贪1600摧2009疾2颂三板溪荷贵州锦屏帜清水江住185.5爽1000纪2007惩3推洪家渡极贵州黔西熊六冲河盒179.5庆600邪在建晨4爬天生桥一级弓贵州、广西环红水河亡178俊1200乞2000位5那滩坑拐浙江青田乘小溪侧162蒜600星在建纯6脾紫平铺筝四川都江堰劝岷江渐158垦760换在建弹7邮吉林台专新疆尼勒克孔喀什河赶157中460扮在建陈8照马鹿塘石云南麻栗坡纪盘龙江被154糊300府在建脸9化龙首二级宁甘肃张掖编黑河锦146.5滩157侨2004驻10作瓦屋山窑四川洪雅愈周公河裕140馆240狱在建蒸11话九旬峡锣甘肃张掖糖洮河脏136.5艳300撞在建厌12覆珊溪乱浙江文成拴飞云江背132.5悲200靠2001拐13足公伯峡法青海循化略黄河腥132.2归1500框2004棋14唯乌鲁瓦提找新疆和田榆喀拉喀什料133她60势2000穗15龟龙马伞云南墨江够把边江陈130距280拴在建枯16讽引子渡却贵州平坝见三岔河炊129.5荐360较2002风17缘街面法福建尤溪怕尤溪出129宜300奴在建门18顷白溪决浙江宁海醋白溪浩124.4疑18旦2001唱19调鄂坪纠湖北竹溪擦汇湾河帜124.3息114吓在建偏20兄黑泉符青海大通自宝库河只123.5奖12酬2000火21次芹山剧福建周宁钟穆阳溪胸122繁70馆1999蒙22短白云革湖南城步染巫水棕120技54蹄1998锹23臂古洞口惹湖北兴山酒古夫河董117.6败45梁1999叛24议芭蕉河方湖北鹤峰长芭蕉河就115革200苦在建搭25萌泗南江员云南墨江犬洒南疆溜115吵200黎在建杀26狮高塘耐广东怀集元白水河熊111.3轮60骗在建蒙27调金造桥革福建屏南恭金造溪泽111.3杂60景在建甩28寨双沟急吉林抚松努松江河则109.7母280炸2003可29倾那兰按云南金平赌藤条河恢108.7郑150用在建丝30妇鱼跳盆重庆南川筹大溪河僻106门48屠2001虽31纹鲤鱼汤翁重庆开县滋桃溪河己105满1.5袖在建挠32峰洞巴歪广西田林学西洋河亩105洗72剥在建惨33商茄子山得云南龙陵悼苏帕河再103.6细16句2000酱34女思安江坑广西桂林炉思安江聪103.4祸12清2003背35熊盘石头梅河南鹤壁革淇河伍102.2片10债2003翁36简柴石滩尝云南宜良夺南盘江坟101.8概60狸2000亡37蹈白水坑肥浙江江山伶江山港零101.3孤40物2003晴堆石坝的计算烛机仿真技术就射是运用系统工云程的方法,建小立堆石坝施工逆过程计算机模肯拟的数学模型歼,对施工过程榴进行仿真计算欧,通过计算机售快速地求出施池工过程各时期腥的填筑进绒度情况和各种民需要的定量技绪术指标。依靠缠计算机仿真软拌件,竟管理人员既可厌以时刻了解工镇程实际施工状咽况,分析它与裁施工计划的差充异,了解差异且产生的原因,诞预测未来施工争发展趋势,调温整未来的施工为计划,又可以符控制实施过程陶中各种因素对钳于施工进程的途影响,为施工镰过程管理决策约提供有效的分典析手段督[烤5唤]享。项因此,本课题闪的目的是:建料立合理的面板邮堆石坝土石方记调配仿真系统粘,在协调堆石亩坝填筑、各项悔开挖工程进度腹的前提下,规乔划土石方流以肆达到挖、填、罚转、弃、采等起各种土石方的笼综合平衡,提候高开挖料的直椅接利用率,减俊少采、弃、转蒙等环节的施工引费用,最终实姑现面板堆石坝补土石方优化调义运的施工方案道。坡研究现状及催存在的问题研究现状末计算机仿真技献术最早应用帆于盼2肠0葬世铅纪溜7缘0源年代初,奥地赴利施立格混凝丝土坝的修建,朽其采用了确定掘性数字模拟技执术对缆机浇筑结混凝土方案进斗行优选。实践怖表明,模拟的烘浇筑速度和进哈程与实际施工傲情况非常吻和喂。灿目前,国内外猎的面板堆石坝督仿真研究现状要主要有以下三史个方面:1)仿真建模页面板堆石坝施丰工仿真采用循介环网络兵、包Petri沿网和其他一些换建模方式,其够中循环网络技吃术是最常用的单堆石坝建模方怨式。茄Halpi耳n林在预197滋7潮年提出了循环眠网迁络博Cyclon芹e匀的理论,使得尚模拟技术在工词程界的应用得晋到飞速发展并[严6颂]舰。循环网络通站过定义特定的膝图示符号来描腾述各种状态,差根据施工作业昌及逻辑关系,魔将它们用矢线奉连接起来,并帝加入控制机制桨构造出图示模展型来表达实际铅施工过程慈[床7琴]阿。基于早期的夜普通循环网络肯模型,随后出浩现的动态随机基循环网络通过计在结点中引进滚函数功能,使侮得构造的模型轨能够更好的描筐述实际工程施刊工的动态变化部情况逗[塘8逐]遗。近年来,天瓦津大学的学者客将循环网络模闸型与网络计划觉技术假CPM分(插Critic授alPat敬hMeth夫od减)竟相结合,提出轻了一种全过程旋动态仿真技术遵,一方面克服湖了循环网络模督型的复杂性,效另一方面利用违了腥CPM爬网络的进度分折析功能,得到搁了较广泛的应太用伪[帖9凡]宴。弄2)仿真策略揪施工组织设计点通常采用施工树全过程的静态始仿真,根据给冻定的方案寻求鹊合理机械配置多以及进行工期嗽和工程量的计宣算和论证。全沙过程静态仿真唇建立的模型相窃对简单,而且术基本上可血以满足设计初罗期的仿真需要精,这种全过程律仿真技术发展低至今已经比较墨成熟,是众多渐开发者选用的凭仿真策略。限近年来,随着来工程设计界提爱出新捐的雄“鱼设计革亚命架”烦,水利工程逐均渐向着数值化滔、可视化、智永能化方向发展吧,实时仿真技邪术成为了施工睬仿真中的新趋具势烘[后10妙]蔑。在堆石坝施各工过程的实时瞎仿真领域中,浅已经有学者取叔得了一些初步计的成果管:辟2肤0侮世完纪响9依0坛年代中期,天呀津大学运用自最适应控制理论冻与方法,建立耕了高堆石坝施悟工过程管理与跨控制模型男[绒11尼]弦;近来有学者求研究了基芳于谱Petr歪i稀网的施工过程芽的建模以及流定程的仿真和分番析,用层次化证的方法建立了圾整体的施工过帖程模型,提出掀了一个施工过坟程管理的框架哀;还有一些学安者则针对堆石苏坝施工过程中诸的某一个方面病建立了动态模接型,例如料物袍调配模型、交左通运输模型、荣坝体填筑模型芝等匀[铲12槽]外。等3渗)刚可视化仿真技型术刘可视化仿真(鱼Visual井Simul把atio符n李,车VS毒)是计算机可纠视化技术和系旺统建模技术相垒结合后形成的琴一种新型仿真族技术,其实质炼是采用图形或似图像方式对仿盒真计算过程的咳跟踪、驾驭和达结果的后处理奖,同时实现仿估真软件界面的缩可视化,具有部迅速、高效、位直观、形象的贵建模特点。可市视化系统以三瓣维图形、图像浪的形式提供了法坝区三维场景违交互式漫游、个坝体填筑和料唱场开挖的工程熊进度的查询、羞施工方案和施漆工过程的动态竖仿真等功能,粪从而突破了传嗓统的施工仿真毁系统的二维表洋现形式的限制障[遍13遭]洪。竹随着计算机科单学、系统科学放和工程科学与鱼技术的迅速发桐展,三维动态器可视化仿真理微论与方法及其屋在水利水电工肠程中的应用逐风渐成为研究的挺重点,并获得援了一系列富有湾创新性的理论衫方法与应用研耕究成果叶[挥14咬]倡。存在的问题苹堆石坝土石方妖调配仿真结果弊,为我们提供认了施工期内土扔石方流向、数联量和时间,不垃仅技术上合理面并且理论上最盟优。但实际上标由于各方面的跟原因,在施工应过程中和我们录进行堆石坝施侨工仿真时就会搁发现,土石方痰优化调运的技昆术上存在一些贫微观上的不可锦行之处,在进妇行优化调度时翠存在下列一些诸问题:仿1非)有些数学规树划模型过于复料杂。随着计算展机技术的飞速彩发展,复杂目玉标函数和大量哨非线性约束的诞数学规划都可医运用计算机来脚解决。但如果碗土石方调配时腊段划分的过多抹也导致计算机谦有无法求解的按情况,并且数砌学模型过于复严杂也会导致初链始资料增多,泛降低模型的使甜用范围,将很启难保证模型的随可行性。筋2铺)数学规划模朴型不能解决所盼有问题。运输举系统是一个动西态的、随机的油程,车辆在运睬输过程中存在宽着很多随机因听素,如:在料英场、卸料点的丈装卸和排队等负待时间等。水辟电工程场内布芹置受地形条件吃影响大,道路配布置密集、道为路交叉点多。躺岔口处同时有耽多个车辆通过貌时,就会发生纱并发和冲突,读并且在一些地眉段会形成运册输合“障瓶颈问灯题直”缘,影响运输系哈统顺利运行。雨传统的解析方拆法只能计算性短能指标,可以烟说是一种确定承性的分析方法预,不能很好的傅解决运输问题负。歪3安)缺乏深入完极善的整体施工久仿真模型。在拢仿真过程中,衰往往由于开发渐者对施工细节收考虑的不够全炸面以及对施工花过程中的不确动定性因素考虑好不足,不能根援据实际情况及洞时调整施工计构划和优化施工小过程,对施工各现场的指导性毅不强。以往所绍做的研究大多蚀是针对施工的凤某一个方面进饲行的,例如:也道路运输、料画场规划等,没默有一个好的系帝统能够融和这离些模型。写4膝)需求分析不纤够。开发人员丈在系统分析和本设计阶段花费钻的时间过少,鸭往往导致以下围昂贵的代价:详不得不重新构敲造代码;由于准不良的代码结丧构造成昂贵的拆维护代价;很助难集成系统中休各独立成份;气项目管理困难粗;超出预算和备工期,等等争[祸15,16埋]移。尽管软件工辫程学的理念正认逐渐得到越来沈越多人的认可重,但是在水利蒸工程仿真中的居应用仍然不够航深入,使得开脂发出的仿真软斯件未能尽如人葡意。膏研究内容及手童段尘堆石坝施工系托统是一个复杂零的大系统,本翼文按照系统工塌程的分析方法库,将堆石坝施粮工系统分为土虏石方调配规划夫和交通运输两期个子系统,主浪要研究了料场法规化系统的规拒划特点和管理笨重点,呆根据面板堆石谣坝的土石方平团衡设计特点,寄采用运筹学方事法建立面板堆销石坝土石方动粘态调配数学模岛型。戒本文的主要研谦究内容为:匆1泄)根据面板堆爽石坝土石方调旗配特点以及施浩工特点,对土滨石方调配问题腊进行系统分析混,将其分解为铃土石方调配规元划和施工交通塌运输两个子系闷统,本文主要弦研究土石方调财配规划系统,脾建立相应的数所据库。鲜2稼)根据面板堆虑石坝的土石方塑平衡设计特点厌,建立面板堆剩石坝土石方动稻态调配数学模矛型。该模型不出仅考虑定量的箩约束条件,而司且结合专家及偶工程技术人员校的知识和经验馋,考虑到土石唇方调配过程中弓的定性约束条偿件,使调配结嗽果更符合实际甩施工中的调配蚂过程。吉3醉)通过一个工截程实例,编制跌相应的程序以守验证面板堆石想坝土石方调配稼系统模型的合询理性和适用性廉。获计算机仿真基稿本盛原理概述新仿真基本要素按及活动慢计算机仿真也耳称为系统仿真忍,是人们根据冻系统的特征,精通过建立原型确系统的计算机移模拟模型来实把现的,以计算膏机为主要工具伞,运行真实系炎统或预研系统搜的仿真模型,截通过对计算机椒输出信息的分盐析与研究,实志现对实际系统读运行状态和演态化规律的综合岁评估与预测。习计算机仿真采面用数学模型,歇它使用数学语理言描述系统行扮为子集的特性烂。其工作过程孔一般是:首先页,建立系统的办数学模型;然红后,建立系统贵的仿真模型,望主要是设计算杰法,并转化为随计算机的程序喜,使系统的数广学模型能为计惠算机所接受并牲能在计算机上摘运行;最后,魄运行仿真模型旨,进行仿真试啦验,再根据仿冤真试验的结果嚷,进一步修正辈系统的数学模访型和仿真模型扬[坑17不]周。框计算机仿真的无三个基本要素探是系统、模型级、计算机(包扩括硬件和软件出),联系着它赞们的三项基本柴活动是数学模华型建立(一次酱建模)、仿真取模型建立(二萌次建模)、仿薯真试验,见谢图躬2-骡1虎。蹈图幕2-1苏走计算机仿真三妥要素和三项基吵本活动匪仿真试验的工端作流程誓仿真的一般工帐作流程见扫图顷2-欧2辨,具体步骤如祖下:盯第一步:系统洗建模。要针对梦实际系统建立俊模型。建模与总形式化的任务卡是根据研究和奴分析的目的,精确定模型的边院界。誓第二步:仿真毛建模。其主要历任务是根据系尚统特点和仿真款要求选择合适太的算法。当采丰用该算法建立短仿真模型时,巴其计算的稳定姓性、计算精度多、计算速度应惭能满足仿真的腾需要。厕第三步:程序手设计。将仿真袄模型用计算机擦能执行的程序崇来描述。程序孤中还要包括仿饮真实验的要求基,如仿真运行蝶参数、控制参种数、输出要求唱等。娇第四步:模型且运行。分析模段型运行结果是乘否合适,从前仔几步查找问题宅所在,并进行绒修改,直到结末果满意。或第五步:进行蹄仿真实验、处盗理仿真结果。旋图胖2-2食筐仿真的工作流永程担离散事件仿真镇系统论根据所用仿真动方法的不同,余通常将仿真分僵为连续系统仿袜真和离散事件窑系统仿真。面职板堆石坝仿真趋属于离散事件闭仿真系统。基虫于离散事件系乳统仿真技术的秆调度方法是仿滴真技术的最新阿应用。其基本冒原理是,在调岛度规则的引导邻下,在仿真模诚型上试探性地膀经历整个加工俱过程,记录该信过程中系统的岭状态变化及导港致系统状态改崇变的事件,产欧生调度方案并兵统计性能数据禽。这是一种实含验性和试探性芬的方法,不会窜出现无解的现刑象,而且产生候的每一个调度劫都剖是调度问题的暖可行解。通常块采用两种方法援对调度结果进桐行优化:放1蹲)对同一问题第分别给定不同聚的参数,多次沙进行仿真调度摸,得到多个调浪度方案,通过选比较目标函数眨值,从中选择德一个相对好的酷解;器2丽)针对具体的勤问题,采用好睁的调度规则,赶直接得到好的惊调度结果,从顺而减少仿真调环度的次数。所粱谓好的规则,友是指经过理论式推导、仿真或乞实践证明有利尖于调度目标的燃调度规则。晋仿真系统的实咸现通常需要设悄定:藏1佩)仿真钟。若抖使仿真系统能狐够比较逼真的忙模拟真实生产居系统,需要实秘现时间的均匀管推进,在仿真栋系统中定义了浸仿真钟,通过档引入一个定时杂器,规定每产铜生一个定时器指事件,对应系贪统仿真环境中烈的仿真钟推进古一步。绞2平)规则库。规辅则库涵盖了系篮统调度的一般捐方法与规则。砌通过引入规则降库,可以有效薄借鉴相关的知含识与方法,更瞎加合理地调度造施工系统。规圾则调度方法是谣指系统运行时野,根据一定的忽规则或策略来籍决定下一步操度作的调度方法两。由于决策规讨则简单明确、扯容易实现而被躬大量地用于调和度的研究和实喜现中,这种方烦法放弃了寻找斑最优解的努力斜,转而寻找可载行解,其结果婚是建议性的,升可以用于指导向实际生产。舱3毫)数据源。仿拴真初始参数可锐以直接从监控梅系统中获得实增时数据,这可雁以满足动态实岁时调度的需求讨。仿真系统需直要记录仿真过去程中系统的状煤态变化以及导车致系统改变的堪事件,在系统处基础数据库中说,仿真过程中咬的数据被保存屯下来。操作者债可以根据需要泡随时调用以往抗工作数据或者屋输入其它数据刮以及通过系统屋自动生成随机卖数据等进行仿能真与分析。实竟时数据的获得普能力增加了仿妻真系统的精确夕性与反应速度常,而其它数据俱录入方式在系鹅统性能分析、别安排计划、调响度培训功能中咱同样非常重要齐。评将系统模型转顺换为一个可以梦在计算机上运勒行的仿真模型爬,一般需要完累成下列三部分藏工作:心设计仿真策略录,即确定仿真僚模型的控制逻应辑和仿真钟的照推进机制;匪构造仿真模型肾,即确定模型慕的具体操作;抖仿真程序设计做与实现,即采乳用某种程序设逢计方法及语言目,实现仿真策仅略和仿真模型央。陡仿真钟推进方摔法片仿真时钟有两孙种推进方式:障时间步长法和和事件步长法。燃1殖)时间步长法莫选择适当的时真间间隔宋△虚t嫂作为仿真时钟碗推进时的增量台,时钟每次糟由详t现推进到狗达层t+另△针t迟后就检查是否殖有事件发生。抽若有事件发生羡,相应地改变喇系统中相关实绸体的状态,并缝认为相应事件软发生筐在够t+涉△概t坑时刻。这种方跌法会因时钟步讽长的精度问题系而使一些发生兼在薯t惨至腾t+铺△丹t裂时段内的信息卖不准确或丢失辰。但随着计算辅机性能和速度丽的提高,可以算将仿真时钟步症长取得很小,讨使仿真达到所染要求的精度。尝2蛮)事件步长法申在这种方式中插,仿真钟是按苏下一个最早发毒生事件的发生樱时间推进。即已时间控制部件具从事件表中始捷终选择具有最纤早发生时间的塘事件记录,然苗后仿真钟修订莲到该事件发生茶时刻。对每一链类事件,仿真陡模型建立相应惊的事件子程序于,并根据最早无发生事件的类泡型调用相应的群事件子程序,冒进行事件处理飞,然后返回事没件控制部件。评这样,事件的锋选择与处理不其断地进行,仿算真钟就从一个循事件发生时间放推进到下一个梨最早发生事件丛的时间上,直谨到仿真运行结熊束。摆事件步长法流牢程图伤事件步长法流绍程图如粱图轧2-劫3算所示。薪图厌2-3王桃事件步长法框薯图僵时间步长法旁流程图井时间步长法流尤程图如港图完2-球4项所示。袋图勉2-否4捉岭时间步长法框马图仿真建模璃仿真建模的基殃本要求顽系统模型是对辫实际系统的一贤种抽象,是系矩统本质的表述犹,是人们对客办观世界反复认剪识、分析,经刻过多级转换、同整合等相似过犹程而形成的最挨终结果,它具备有与系统相似气的数学描述或李物理属性,以盒各种可用的形纵式给出研究系颤统的信息哗[阅18纠]缓。正确建立的箩模型,能更深景刻、更集中地咳反映实体的主匀要特征和运动闭规律,从而达漂到对实体的抽疮象。归纳起来示,仿真建模必季须满足以下几往个要求:境清晰性。一个缴大的系统往往购由许多子系统锦组成,因此对踏应的系统模型誓也由许多子模咸型组成。在子少模型与子模型秘间,除了为实蝶现研究目的所址必需的信息联套系以外,相互岗耦合要尽量少潜,结构尽可能关清晰。董切题性。系统袜模型只应该包扭括与研究项目讨有关的方面,英也就是与研究龙目的有关的系理统行为子集的饮特性的描述。弯对于同一个系你统,模型不是秆唯一的,研究恰的目的不同,欣模型也不同。帆准确性。同一读个系统的模型忠按其精确程度剩要求可分为许再多级。对不同给的工程,精确嘉度要求不一样蛾。忽集合性。是指臭把一些个别的骂实体能组成更恭大实体的程度妇,有时要尽量记从能合并成一旺个大的实体的葵角度考虑对一腰个系统的分割备。建模方法新离散事件系统剑研究和仿真中宋最基本的问题哄是系统的建模仪。根据事件发扣生时间对所考廊察对象演变过掉程的分析而言普是否有必要纳宜入研究范围,森可划分为:绸不带时标坦的上DED丙S馋模型:有限状肯态自动机模型费、传Petr愤i究网络模型、过鞭程代数模型、贴时序逻辑模型裳等;雄带时标炎的是DED秃S伏模型:赋去时松Petr升i挎网络模型冰、尽TIM/RT蕉I串L赵模型、双子代笛数模型、排队崖网络模型殊、包Marko东v法链静与配GSM烛P蹈模型等。抚根据系统输入尾信息及状态演泄变的确定或不坝确定性,分成功确定闯性洞DED兄S桶模型和随机正性犯DED惹S押模型;也可根喊据状态变化的再量化特征,分历成逻辑(定性仅)模型与数量删(定量)模型劝等。旷从现有模型的饼形成过程看食,件DED漫S鹿建模的常用方逼法主要有排队截论方法、网络侦图或事件图法篇、形式语言与躲自动机方法、仅随机过程描述屋法和抽象代数搜方法等。互面板在堆石坝土石方隙调配系统蜓概述精面板堆石坝土板石方调配过程痒是一个复杂的富客观过程。由妄于面板堆石坝绘物料需求量大漫,常常是多料割源、多料种上格坝,而且与施凡工进度计划密投切相关,是涉润及空间和时间电的复杂动态问肺题,并且与施刃工机械的配置步、道路系统的恋布置、施工场佣地的布置以及踩施工进度的协密调等诸多方面鼓,相互影响、岔相互制约。因蒜此,面板堆石缝坝的土石方调仔配过程是一个俭从宏观到微观锯,逐步细化的刚过程,需要综袍合而全面的考府虑,才能制定蔽出切实可行的厚优化调配方案丙。愧土石方调配的茅前提闯和基础誉面板堆石坝土县石方调配问题房的影响因素主橡要有施工进度渗计划、施工总善布置、料场规绕划租等,它们相互针联系,相互制陡约。因此,这油些影响因素必央须从工程的规残划阶段就开始鲜考虑,是具体寸土石方调配活弃动的前提和基厚础。上其相互关系如解图愁3-凭1诊所示。普1友)施工进度计曲划是面板堆石授坝施工组织设验计中研究的主认要内容。施工耕进度计划规定享了各项工程施较工的顺序和速遭度,是控制工村程施工的依据忙。对于面板堆胖石坝来说,坝旨体填筑和建筑苍物开挖进度一膊般是其施工的个控制性进度计剃划。在设计中谜主要根据工程式总工期和拦洪叮渡汛标准,以赤施工导流为主侄导对坝体施工俱进行分期,同彼时也需要与土芒石方挖填平衡畅相协调。由于但枢纽建筑物开膝挖料与坝体填式筑开挖料在供诞需的质量上、恳数量上和时间林上往往存在一姿定的矛盾,为多满足开挖料直岗接上坝的要求拢,需拟定控制拆时段的施工强址度,经反复协痛调论证后确定筐。物2虚)施工总布置买主要包括枢纽贤布置和施工道忧路布置,其布织置是否合理也赢关系到面板堆怜石坝土石方调西配的方案优化注。亏3云)料场规划是周施工组织设计驴的重要内容之掏一,也是指导厉和组织上石方菠动态调配的具番体依据。料场不规划应包括料斤场的空间规划英和时间规划。姜图追3-挂1团土石方调配活丸动关系图梯土石方调配的赶原则离料场规划在盛面板幕堆石坝施工中弱是极为重要的岗,然而,料场塞却往往容易出涌现问题,不少售工程都经历过缠一些挫折,主骨要表现在料源邀选取不合适,霞导致料场施工郊道路布置困难童、开采条件差万、开采强度低随、开采成本高侍和施工碾压困警难等,个别工鞠程甚至出现料鉴源质量和数量损均不能满足工捞程需要的情况歇,从而使工程滚造价大幅度增循加或拖延工期锋。因此,如何薯根据坝体结构跳特点和一般要疲求,选取最优耻料源,以提高宪上坝料的开采事强度,缩短工繁期和降低工程陶造价,是一项股非常重要的研奔究工作显[梯19革]尿。敏面板垃堆石坝的施工枯,要在较短时表期内将料场大馋量的土、砂、躁石料,有计划蝶、有次序的分脂期分批开采出津来,以填筑大招坝,并达到一纪定的质量要求屯,这就必须做吗好料场规划,惊其基本原则如鹿下尖[毫20野]吗:绘优先使用建筑枕物开挖料孟所谓开挖料,膊即溢洪道、导各流洞、泄洪洞币、引水发电洞因等枢纽建筑物怒开挖所得到的扑有效料。开挖孝料的利用在国磁内外堆石坝施恳工中放在优先计考虑的位置,贩并力求建筑物工开挖料与坝体系填筑料平衡。肆料源质量要符岗合要求,并且似料源充足喊规划料场的实速际可开采总量港,应考虑料场盒的调查勘探精橡度、料物天然蓝容重与坝面压垮实容重的差值害,以及料场开农采、加工、运喇输等各种损失蒜量,按有关规口定留有足够的脊储备。就地取料售就地、就近取阴材;先上游、箩后下游,或优厕先采用上游料史场,最宜将上堪游料场填筑在哈坝体上游部分崖,下游料场填职筑在坝体下游圆,以减少干扰刊;其次,宵要捉“历高料高用、低南料低复用刘”涛,尽量减少运熟输过程中的坡裹度,特别在使港用大型载重汽末车运输时,为叹避免重车上坡牧,也可采晨用盟“且高料低呢用尘”转。喂有利于直接上婚坝,即施工道蚂路网要畅通、朋施工机械要配导套骗料尽其用,并筛有利于高强度溜施工捆充分考虑当地替实际情况,尽简量少占农田,砖充分利用代替除料窗力争少占农田齐耕地,更应少阶占好地,充分丰利用代替料,次以及其他水工剖建筑物开挖渣较料,这些均为征国内外填筑堆解石坝一致的经贴验。代替料的冠种类很多,如准枢纽建筑物的奋各种弃渣、风愈化料、各种坡赵积料等,特别咐是各种建筑物暂的开挖弃料,武应该仔细研究罪其性质,如能织作为筑坝材料宵,不仅解决了论料源问题,还美解决了弃渣场朵地,节约了运刚输、开挖等工蜡序,降低了造炕价,缩短了工撒期,否则弃渣咽将会堵塞下游突河道,造成发焰电尾水抬高,管后患很难处理争。染土石方调配系圣统概述满面板堆石坝土扁石方调配系统齿研究的目的是态在协调堆石坝蹄填筑、开挖各协项进度的前提淋下,达到挖、维填、转、弃、肯采等各种料物兰的综合平衡,涛提高开挖料的态直接利用率,爸减少采、弃、恨转等环节的费芬用,最终实现跳面板堆石坝土括石方的优化调半运。土石方调绸配系统中包含济着各要素以及端各要素之间存战在的相互关系至。系统组成要盏素有:开挖项踢目、填筑项目坝、中转场、弃反渣场、料场、跌道路及施工机喷械等。各要素澡之间的相互关楼系主要是指各宪要素在时间和端空间上的相互盈联系。所系统组成要素拥及特性洪开挖项目:是择指因工程建设原需要而进行开诱挖的施工项目乎,如坝基、坝歪肩、电站厂房俩、导流工程等困。甩填筑项目:是体指工程建设中羞所有需要进行略填筑的项目,耳如大坝、上下励游围堰以及场拦地回填等。秤中转捎场:是指由于柴开挖项目与填贡筑项目在施工牺进度上存在着时不一致,而用蔽于临时存放能订满足设计参数止要求的开挖料脑备用场所。骑中转解场要求将具有翅不同物理性质各的料物分开存壤放,它既是能躲提供料物的场摩所又是能接受章料物的场所。碍弃渣场:即开拉挖料弃料的场筋所,存放不能火满足填筑项目聪要求的开挖料掩,或存放虽能植满足要求,但壁因暂时无处需钳要填筑且无中饼转场存放而弃竹渣。吗料场:是指专滩门用于开采填涌筑料物的场所肺。料场主要用牺于补充坝体填置筑中各建筑物暖供料不足部分处或局部填筑区为特殊的质量要声求。昌系统组成要素紫的联系曾各组成要素的盗时间联系蝴土石方调配系糖统中各组成要沾素的时间联系塑,主要是指在盏整个的施工期期内,开挖项目寺和填筑项目分仓别会受到各自弄施工进度的制并约,谎中转卸场、弃渣场以渐及开采料场在拜每个时段内的乐物料调配情况架,会对下一时竞段的土石方调记配产生影响。颗因此,在土石叨方动态调配平球衡中,必须考适虑各要素之间以的时间联系。凯各组成要素的什空间联系船土石方调配系疾统中各组成要洽素的空间联系甲实质上表现为弦施工过程中各富要素之间的物雄料流动,而物卫料的流动是通历过运输道路的携选择来实现的带。在土石方调戏配系统中,开塘挖项目、料场鱼以及权中转氧场为供料源,墨填筑项目、谅中转扭场以及弃渣场坝为受料源。可韵以看出,潮中转岔场既为供料源宅,又是受料源得。因此,土石则方调配系统的睡料物流向伏(见凯图厚3-谅2慢)道可以分为六类三:恋从开挖部位运催到填筑部位,匙意味着开挖料应可以直接利用颗于填筑部位;网从开挖部位运葱至女中转厘场,意味着暂恩时未被利用的倚开挖料转运到核中转场场备用;开从开挖部位运率至弃渣场,意陶味着将不能使虎用或无处中转锤的料物丢弃;比从料场运至秆中转轰场,意味着受贯施工中各种因筝素制约,料场缸需提前开采,脂转运至早中转器场誓以供下期填筑斩备用;旷从料场运至填逢筑部位,意味润着将料场开采凉料直接利用于象填筑部位;粘从针中转搂场运至填筑部冠位哪,意味着垃将存放于森中转亲场的料物运至熔填筑部位利用嘴。灰图路3-2东终土石方流向图控土石方调配数全学优化模型挂概述感根据土石方调豪配系统分析,抚此问题的线性绒规划数学模型粘主要通过开挖户项目、填筑项遥目、腾中转戏场、弃渣场、牧料场、施工道酬路副等各系统要素踩的属性以及相网互关系来进行宗表述,建立以缠全过程调配费缠用最低为目标同函数,综合考罗虑影响动态调释配平衡的定量跨和定性因素为核约束条件的数攻学模型。本数葱学模型假定施奸工布置规划以左及开挖和填筑址施工进度等前涝期工作已经完惹成。因此,土悼石方动态调配脖平衡问题的数江学模型可简述孔如下:目标函数酿土石方调配系爬统的目标是土池石方调配系统拨的总费用最低悬,因此目标函场数为所有调配崖活动费用的总努和。经系统分弟析,有六部分阵组成,设调配俩系统总费用函障数为点F框,则目标函数化如下:固F拆=帖猛Min尸夫严懂膀节盯意步温偏灿捕资茄伍维舅诵达是贱t质时段由供料吸源差i纸调配到受料蕉源诱j团的土石料的调抛运单价;纹为瑞t墙时段由供料壁源夏i程调配到受料螺源颠j狠的土石方调配之量;仁i延为供料源编号捏,吨j隔为受料源编号再,崇t泽为调配时段。约束条件殃开挖项目供料仍约束兆各时段从某开解挖项目到所有迹受料源的调配勇量之和应等于职此开挖项目该色时段内的开挖验量神总和。雅+侧+洗=担华悲哪鉴——货时段根开挖项目风到填筑项目阀的料物调配量朵;育——厚时段梢开挖项目情到中转场丰的料物调配量施;嚷——无时段另开挖项目输到弃渣场戚的料物调配量钻;面——少时段老开挖项目稀的证开挖毅工程量垦。排填筑项目受料也约束春各时段所搬有供料源到某衡填筑项目的调廊配量之和应等漫于此填筑项目宗该时段内的填严筑总鞠量驾。阔++=攀——姓时段悟中转场云到柴填筑项目课的料物调配量费;划——野时段笔料场尝到弟填筑项目丝的料物调配量乎;呢——俩时段填筑项目沿的霞填筑工程量拍。已料场开采量约闸束牵整个施工过程斑中,某料场运套至填筑项目和梦中转场的料物守总量应小于该典料场的料物储老量。浙——尸时段假料场歇到中转场厘的料物调配量公;脊—翠—震料场茂储量哄。批料场开采强度坛约束麻—垄—察料场机在时段受的最大开采量诞各时段内南,某料场运至债填筑项目和中辰转场的料物总烂量应小于该时练段内料场最大缠开强采鸽量。泽——浸时段今料场炸的最大开采量读。打茂泪纱姓晃中转场容量约惕束殃在各时段内,瓦置于中转场的骤料物总量不应祥超过中转场的斗容量。++-卡——免时段初中转场磨的料物堆存量蒙;雾—咽—磨中转场拿的容量惹。柔中转场出料约磁束反中转场在某时杜段初已有供料绘源转存料量应穴大于该时段中座转场需提供给辣填筑项目的料倚物量。意晃偷捏秤祖开刘谈称歪拍萝羊其中,疾——质时段初中转场玉库存开挖项目废的开挖料量遭;驾——薄时段中转场液需将库存开挖阳项目瑞的开挖料运至驾填筑项目推消的料物量码;腔——仁时段初中转场羞库存料场联的开采料量盘;奸——碌时段中转场亮需将库存料场妙的开采料运至另填筑项目妄的料物量剧。但沉搬钥慰射投中转场平衡约凉束(时空转移断条件)台中转场此时段枕初始堆存量应饱为此中转场上微一段初始堆存迫量与上一时段皆进出此中转场但的土石料的代龄数和。懂+残+胳-蹄=侧维集中转场调配结神束的零约束远所有中转料场撇在土石方调配鞋的最后时段内盈,其中可利用隔中转料量为零都。摘-欣+蚕-价=贸0爬丘魔弃渣场容量约戴束搏各个弃渣场的远总堆存量小于若各个场的容量与。第—化—汪弃渣场蔑容量瓜。侍胶芦精请冰亭运输路径约束扰运输路径约束倘反映了开挖项挪目、填筑项目挣、中转场、弃削渣场、料场的瓜使用规划,这各其中包括质量对规划、空间规恰划、时间规划拣等定性因素的披描述,以及各誓自相互的空间摧关系。因此,唐运输路径约束友是进行土石方对动态调配最重私要也是最基本即的数据。根据额土石方调配系货统分析,可建葱立起二维矩阵级,其中在某时箭段内,对于不痛可能运输路径脸取值感为丘0伞,表示该时段窄通过此运输路驳径进行料物调萍配的调配量关为贤0良,即辅=绩0幼。优先料源约束恨优先料源约束青是指某些开挖全项目或者料场谈的料物在优先炒满足坝体相应戒颗粒级配的部遗位填筑要求下禾,多余的料物垄在其它受料源军进行统一调配滤。如有多个优疼先选择的料源舒,则按照选定粉的优先级别进萌行调配。以馅工栏淋拢==非负约束勤要求线性规划赵的所有变量为受非负数。;耀综合上述,便祖构成了土石方援动态调配系统凭的数学模型。享土石方调配模爆型求解方法稳土石方动态调昂配模型是典型宾的线性规划问吃题。常用的解馅法有单纯形法丘、翻大矿M爬法和多项式算辛法等。市1电)单纯形法。爷单纯形法是典鹅型的运筹学方劫法,是美国运多筹学幸家专Dnaztg魄i炉于斥194叔7粉年首创的,它亚给出了一种在身可行解集的极膝点中搜索最优纤解的准则,使劲得我们不必枚肉举出所有极点微便能较快找到挤最优解,单纯蹈形法可以不受够变量多少或约惹束条件多少的高限制,是求解喉线性规划问题供的一种十分有烟效的方法,其稳计算过程如晨图奶3-除2掀所示。着图肠3-2胖分单纯形法计算旧过程混本文采用单纯闸形法求解,可领归纳为以下几遮步计算过程:样第一步:除非奇负性条件为不质等式外,其它待约束条件为不蓬等式时,引入则变量,使其变予为等式。第二液步:选择初始阳基本可行解,称即迭代法的起珠点。初始可行泥解是假定的,乡初始基本可行秩解的变量为基济本变量,其余兆为非基本变量红。令其基本变炒量不等于零,屯一般选择引入躺变量作为初始绞基本变量,得氏到初始基本可犁行解。由引入遗变量可以看出睛,基本变量具掏有正单位系数螺,约束条件方闲程中只出现一拾个,而且目标林函数中不含基睬本变量。第三们步:确定新的留基本变量。选望择非基本变量盟进入基本变量糠。一般选择在粱目标函数中影象响目标函数最恰大的那个系数比的变量。该变牵量所在的列为水基准列。新的畜基本变量进入遍后,原基本变乖量应退出一个简变量。这个变益量称为退出变钳量。一般基准蛮列中各约束条换件方程的系数阵除其右边常数抵项的最小值变滚量作为退出变惹量。退出变量蛇所在的行称为栏基准行。确定茎新的基本变量疗后,经加减消杆元。求出一组郊新的基本可行羊解。第四步:迷确定最优解。森求极大值时,窝目标函数的系药数均不为正时瘦,为最优解。补求极小值时,祥目标函数的系抛数均不为负时呢,为最优解。体2类)抖大袋M伯法。故大痒M养法是对单纯形夺法的改进,当于线性规划的初盾始基本可行解映不容易判断时较,人工的添加芝一个单位子块赶,并在目标函义数里面给这些篇人工变量前面俯都乘上一个足冠够大压的正数,这样槐就迫使人工变茧量的取值只能程为早0薪。爽土石方调配死建模思路蝇土石方调配系财统是一个受空拌间、时间约束腾限制的复杂系瓶统,其思路为糖:以全过程调斜配费用最低为岂目标函数,综垒合考虑调配过免程中定量和定恩性化的约束条贴件。将整个施爆工过程划分为底若干时段进行巴规划,并将状鹰态转移关系引蹦入到中转料场午的平衡约束,刺从而表达时空醋转移条件,通坑过时空转移将奥动态问题静态套化。再采用运砌筹学方法秆(单纯形法)录求解,进行调牧配系统的综合装平衡规划,最游终求出最优的抖调配方案。设土石方调配建灶模基本步骤诸根据前述所建姑立的土石方动济态调配数学模搂型和面板堆石洁坝特点,就可装以对其进行动害态调配。土石坐方动态调配的砖主要目的是:梯得出调用以及闯调配后土石方米流的详细信息朝,包括土石方掏流的流向、所锯经道路量等;西为确定土石方婶调配优化方案吸提供决策依据益,并为下一步灰进行施工边界惠条件。土石方顶动态调配建模驼基本步骤如下欲:确定调配单价蚁表葬3-1服半单位物质运价教表体调配单价是对止调配成本影响主最直接的参数悄,可以按照国小家规定的规范字、标准确定,详它由三部分组谎成:运输费、匆装车费、开采轿费。运输费用巴是指每单位方驾量的土石料运蕉输所需费用;景装车费是指单恰位方量的土石侍料装运所需采歇费是指单位方昏量土石料开采尝所需费用。当脱开挖项目开挖嫂料直接上坝时惕以装车费计算蝇;当由中转场进供料上坝时,剥调配单价则以罢运输费加装车借费计算;当由婶开采料场供料漂时,调配单价塑以开采费加运枕输费及装车费死计算。场在线性规划中凭,某种物质需术要调运时,其井计量单位可以蓝是重量、包装霸单位或其它。脊已勤知杆有奶m炸个地点可以供叼应该种物质(疏以后通称产地界,挖用趴i=1适,遥…让…丸,党m妹表示),枕有羊n蛙个地点需要该渔种物质(以后且通称销地,欠用善j=1原,泰…纽…辈,手n末表示),从从第掀i东个产地到商第孔j敞个销地的单位仔物质运价顽为降Ci谢j裂,见冠表攀3-这1供。料场整体规划迎土石方调配系绩统整体规划是姑指对系统内各恋个要素进行确席定和划分。开感挖项目、填筑慨项目、料场、巩中转场、弃渣说场以及道路等坏各个要素及其境相互关系。它滋们是进行土石傍方调配最基础捆的数据,进行努调配规划的前卫开挖项目、料大场的确定是根华据料物性能的葬不同来进行分恼解的,例如开联挖项目中的覆概盖层和深层开毒挖的用途不同久,就分解为两乏个项目。开挖蒜项参数有开挖帜总量、自然容仪重、开挖损失艺系数等;料场督的主要参数有甩总储容重、开分采损失系数等绞。填筑项目的贡确定也是根据腐不同料性来进猴行分解。例如详面板堆石坝坝坦料性不同,一吐般可分解为垫胳层区、过渡区改、主堆石区、膝次堆石区等。奶其主要参数为葡填筑项目总填傻筑量、压实容旦重、坝面损失性系数等。弃渣薄场由于没有料呢性的要求,其荒划分是由不同棉的施工布置位啦置来确要参数农为弃渣场容量哥、堆积容重等晓;中转场是指麦同一类型料物桃所中转的场地登,当同一个中震转场同时承担辜几种料物时,科则分解为多个划中转场分别进生行堆存。其主宽要参数为中转臂场容量、回采蛙率等。施工道模路是指在面板杆堆石坝施工过冠程期间所用到课的场内施工道临路,其主要参殖数为道路编号雷和道路名称等额。划分调配时段狼时段划分的粗饺细对调配成果备有一定的影响翅。一方面,时绣段内各开挖项桐目的开挖方量怜和各填筑项目坑的填筑方量和侮进度是调配过帐程中的约束条粱件。另一方面拥,由于任一时愁段内的调配进匠料不允许在本脸时段内调出,净则在划分时段呼内的中转量就疮会受到限制。炎因此,时段划青分越细则对中避转场调配进出塌料的限制配过绿程就越接近实守际。面板堆石串坝土石方调配刺的主要作用是遣从宏观的角度互来研究施工期勇最佳流向及数铃量,而坝体的肝填筑进度一般姑为控制性进度蔑。因此,根据造坝期来进行时吓段划分就可以扎满足宏观控制乳的要求。分期规划练土石方调配系抖统分期规划是串指对各时期内景的调配约束条家件确定括开挖诸项目、开挖量证约束和填筑项俱目、填筑量约柜束,它们是依讯据施工总进度也、开采强度约类束和开采料场逐的施工条件来脖确定;弃渣场勺受料是根据具君体施工过程中霞的施工要求来蔑确定的;道路盯运输路径约束专,是调配过程坦中最重要的参海数,主要依据夕土石方调配的东质量规划、空旗间规划、时间灵协调等因睛素来确定,其冈运距的取值由黑该分期的实际佣情况而定。如熟果道路坡度较水大或者曲折,辱则应乘以一定仗的折算系数放险距。健综上所述,完贡成以上土石方泪动态调配建模娘的基本步骤后珍,就可以建立绕数学优化模型用。通过程序求捕解即可得出优钢化后的调配方庄案。再根据料遵场情况和坝体专填筑分区的特亡点,就可以对务各种可行的情锹况加以组合,列得出调配方案夜。最后,通过响比较分析从中答选择较优的方报案。示面板堆石坝土修石方调配软件装设计捕土石方动态调梨配系统较为复摧杂,其软件的凭分析、设计、缓实现和维护是疤一项艰巨的任颈务。在软件开扶发时,采用软丛件工程的思想护和方法可以提暂高软件开发的痛工作效

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