基于E-WOA与AnyLogic耦合的土石方调配机械配置优化

机械配置是土石方调配工程的核心,合理的机械配置是工程施工成本、进度和质量的有效保障。为了精确、高效地寻求出最优的机械配置方案,提出了增强型鲸鱼算法(E-WOA)与AnyLogic耦合的土石方调配机械配置优化方法。首先,通过系统分析土石方调配流程,建立总费用最小的优化模型;其次,采用AnyLogic仿真平台构建了基于多智能体的仿真模型,全面描述设备(挖掘机、自卸汽车、推土机、碾压机)、道路、平台(卸料平台、停车平台)等实体元素之间的交互关系和动态过程;最后,引入收敛速度快、全局性强的E-WOA算法与AnyLogic进行耦合,开发仿真控制器实现耦合模型对优化问题的求解,并结合工程实例进行了分析。结果表明该方法可以节省11.11%的时间和27.34%的费用,为土石方调配工程施工管理决策提供借鉴。

仿真在场平工程土石方调配管理与效率提升中的应用——以宜都化工园场平工程为例

随着城市化进程的加速,基础设施建设对土石方调配技术的要求日益提高。然而,传统的土石方调配管理方式相对粗放,作业顺序计划不精确,工程技术信息化优势未得到充分发挥。为了提升工程效率、降低成本并推动现场精细化管理,笔者以宜都化工园二期2号地块场平工程为案例,聚焦于基础设施建设项目中土石方调配的优化问题,通过多智能方法综合优化,在土石方调度构建的土石方调配数学模型上。

基于改进龙虾算法的土石方调配优化

针对龙虾优化算法(COA)后期全局搜索能力不足、收敛速度慢、精度低等问题,提出一种基于精英反向学习和逆不完全伽马函数的改进龙虾优化算法(ICOA)。同时针对智能优化算法较难处理等式约束的优化问题,文章对等式约束采用了降维处理的方法,并把改进龙虾优化算法用于土石方调配优化中。与线性规划法相比,该方法对土石方调配问题的约束和目标函数的解析性质没有要求,具有可以解决实际工程中非线性约束的优点。将改进后的算法应用到实际土石方工程中,并与其他算法优化结果进行了比较,结果表明本文所提算法是有效可行的。

基于动态规划的地铁工程土石方调配方法

合理的土石方调配一方面可以减少水土流失,降低城市中的噪音及尘土污染,另一方面也能产生良好的经济效益。目前地铁工程的土石方调配多为仅考虑空间的静态调配,脱离了施工进度。为进一步优化调配、保障工程进度、减少调配费用,达到兼顾时间与空间的动态调配效果,文章对如何构建地铁工程的土石方调配数学模型及如何进行具体求解进行了研究,借助运筹学中动态规划思想,结合地铁工程设计阶段施工组织特点,在一定的假设条件下,构建了地铁工程土石方调配数学模型,主要包括调配系统的最优值函数、约束条件、状态转移方程;结合其数学模型的特点,给出了其求解方法,并建议利用常用工具Excel构建求解表格,以供地铁工程设计阶段土石方调配参考。

基于填挖匹配与智能优化算法的土石方调配优化

土石方调配是工程项目建设中的重要组成部分,对降低工程成本、缩短施工工期有重要意义。土石方调配问题中的填挖匹配与运输路径规划是密切联系的两个阶段,传统的土石方调配问题主要聚焦于如何解决填-挖方间的土石方匹配问题,而对施工机械运输路径规划研究得较少。为此,以最小施工费用与最小机械转运距离为优化目标,对土石方调配中两阶段问题进行了模型构建与算法研发。针对填挖匹配问题,构建了土石方填挖匹配模型与线性规划求解算法,获取了最优填挖匹配方案;针对土石方运输路径规划问题,分别采用禁忌搜索算法、模拟退火算法获取了土石方运输路径方案。最后,以某土石方调运项目为例,采用土石方两阶段调配模型与两种求解算法进行求解,实验结果表明两阶段调配模型与算法可有效地对土石方调配问题进行求解,算法求解时间可控制在5 s以内。

土石方调配研究现状与发展方向

在总结土石方调配的工程分类与特点、调配的基础条件与结果的影响、主要研究内容与研究方法等的基础上,对土石方优化调配模型、土石方调配模拟与仿真、土石方调配可视化、土石方调配管理系统、土石方调配多目标优化等问题的研究现状作了总结与分析,并指出土石方调配系统优化建模、土石方调配与环境影响联合优化、新理论新方法应用等需要进一步完善的研究内容、研究方向及其基本思路。对土石方调配与环境影响的关系作了详细的分析与总结,指出在优化土石方调配费用目标、进度目标的同时,需要考虑施工活动带来的环境影响,实现以上目标的联合优化。

水利水电工程施工土石方调配方法及其应用

水利水电工程施工土石方调配受其空间、时间和数量的限制,是影响工程成本的重要因素之一。通过分析工程土石方在开挖、转运、加工、利用等过程中的施工进度与其类型和数量平衡的关系以及开挖、填筑与空间关系的协调性,建立了土石方调配初始条件和边界条件表达方式,建立了小时段、大数量、高精度的动态调配仿真模型,提出土石方的生产、加工、利用、系统调度及其相关关系的数学模型,实现了水电工程土石方施工的调配及其动态控制。结合工程实例的应用分析,验证了模型的可靠性与实用性。可广泛应用于水利水电工程的土石方调配方案制定与施工现场管理中,具有较重要的理论意义和工程实践价值。

向家坝水电站工程土石方调配平衡研究

向家坝水电站工程土石方开挖、填筑及弃渣量巨大,土石方调配问题合理与否,直接影响到工程进度、质量、投资等目标的实现。尤其是弃渣要求用于建设施工、生活营地,能否合理调运并及时形成这些场地,对工程顺利实施有重大影响。使用计算机模拟技术,采用应用广泛的运筹学线性规划方法,建立了向家坝工程的土石方调配数学模型,编程电算求解,得出调配优化结果并汇总分析,据此判断弃渣道路布置、道路运输强度、施工场地形成以及渣场规划容量的合理性。研究结果为向家坝水电站工程土石方调配施工组织设计提供了可靠依据。研究证明,采用线性规划方法解决水电工程土石方调配问题是合理可靠的。

通用土石方调配管理系统的研究与实现技术

研究了通用土石方调配管理系统及其实现技术.该系统全面管理、优化土石方调配问题:基于工程的设计数据和施工的实际情况产生经济合理的土石方调配方案,对土石方调配进行有效的监控和管理.同时,本系统对道路工程、机场及其他大型土建工程中的土石方调配问题同样适用.

一种基于改进VIKOR的土石方调配两阶段优化方法

针对传统VIKOR在指标赋权以及样本数据信息挖掘上存在的不足,提出一种VIKOR的改进算法.该算法综合考虑了决策者的主观经验与指标样本数据之间的内在规律,采用AHP和熵值法进行指标组合赋权;引入灰色关联分析法确定各备选方案与理想方案的灰色关联系数矩阵,并以此为决策矩阵进行方案排序优选.结合水电工程土石方调配问题,建立了一种基于改进VIKOR的土石方调配两阶段优化方法,并以某水电工程为例进行该方法的应用与验证.结果表明该方法是可行有效的,可以应用于工程招投标阶段的方案论证.

道路土石方调配研究

对道路土石方调配的累计曲线法进行了理论剖析,提出了分段调配的数学模型。通过编程实现了道路土石方调配及调配的可视化、可交互性,为工程设计提供了一种较好的调配方法。

公路建设工程大系统土石方调配优化

以公路建设工程为背景,以土石方调配的优化方法为研究对象,在综合考虑多个相互关连因素的基础上,对各因素单价进行了定性分析,从大系统的观点出发,对现有的一般线性规划调配土石方模型加以完善和补充,进而得出了一种能反映土石方调配中各项活动、各项单价变动影响的大型土石方工程调配方案的大系统等式约束条件的线性规划模型,能解决多因素的公路建设工程大系统土石方调配优化问题。

土石方调配问题双层规划模型及算法研究

研究目的:针对铁路土石方工程中较少考虑对生态环境影响的现状,研究如何构建合理的土石方调配问题模型,实现铁路土石方工程与生态环境的有效协调,减少对生态环境的影响的同时,从而实现土石方工程系统最优的目标。研究结论:根据土石方工程具体特点,系统地描述土石方调配问题,在此基础上兼顾政府监管部门与施工企业双方不同的利益目标,建立土石方调配问题双层规划模型。在双层规划模型中,上层模型为土石方工程系统最优模型,下层模型为土石方调配费用最低模型。计算结果表明:土石方调配问题双层规划模型在减少对保护生态环境影响同时,降低工程建设成本。

基于混合微粒群算法的堆石坝土石方调配计算

基于微粒群算法和模拟退火算法,构成混合微粒群算法。建立混合微粒群算法数学模型,用于堆石坝土石方调配计算。在河口村水库面板堆石坝土石方调配计算的应用中,计算成果为施工组织设计提供了较为详尽、可靠的数据支持。与其他算法相比,利用混合微粒群算法解决土石方调配问题方便、可行。

基于大系统理论的面板堆石坝土石方调配平衡研究

以龙背湾水电站面板堆石坝土石方调配为例,针对土石方调配问题,将土石方调配系统视为一个大系统,系统分析了调配过程中工程进度、道路情况、天气情况等影响因素及开挖和填筑等各方面的相互联系与制约关系,基于大系统理论建立土石方调配模型,获得了拟定进度下合理的土石方调配方案,为龙背湾水电站工程土石方调配施工组织设计提供了可靠依据。

糯扎渡心墙堆石坝土石方调配平衡研究

通过分析糯扎渡心墙堆石坝土石方填筑和开挖工程之间的料源平衡和进度协调的关系,采用线性规划方法,结合施工中的实际因素,建立土石方调配优化数学模型。通过实际运用,达到了节约资源、节省费用、合理快速施工的目的。

基于粒子群和遗传算法的面板堆石坝土石方调配研究

土石方调配是大型水利工程施工中的关键环节,直接影响工程效益。为了合理调配五岳抽水蓄能电站面板堆石坝工程的挖填土石方料,通过深入分析施工过程中可能产生的各种不确定性问题,以施工总费用最低为目标,建立了满足施工进度、机械配置及上坝运输强度等要求的土石方调配模型;利用群体智能算法更适合求解复杂优化问题的特点,分别采用粒子群和遗传算法对所建模型进行计算。结果表明,由粒子群和遗传算法所得方案均能满足施工要求,采用遗传算法所得土石方调配方案的总体费用低,比粒子群算法优化方案的总体费用节省80.12万元。该研究成果可为其他类似工程的土石方调配提供参考。

堆石坝工程土石方调配道路运输系统仿真研究

为提高堆石坝工程土石方调配效率,分析了堆石坝工程土石方调配道路运输过程的特点和影响因素,并将系统划分为四个基本模型,采用仿真技术对交通运输系统模型进行模拟分析,获得了道路运输的行车密度、排队情况、机械利用率、机械故障率等信息,通过实例计算验证了土石方平衡调配方案的合理性,克服了传统仿真系统的不足,真实反映了实际道路的运输过程。

线性规划在三峡右岸土石方调配中的应用研究

本文通过分析三峡右岸多个土石方填筑和开挖工程之间的料源平衡和进度协调的关系,采用管理科学中的运筹学方法-线性规划法,将土石方调配问题转化成数学模型,细致考虑施工中的实际因素,运用计算机对数学模型进行求解,通过土石方平衡图将计算结果表现出来。工程的实际情况验证了这种分析方法的合理性与优越性。

基于蚁群算法的土石方调配优化

土石方调配是大型工程建设的重要组成部分,对降低工程成本,缩短工期具有重要意义。传统的土石方调配模型大多是线性规划模型,不仅需要将调配过程中的非线性关系简化为线性关系,而且未考虑调配过程中设备的施工次序,建立经济可行的调配方案的能力有限。为了弥补线性规划法的不足,本文建立了一种以总成本最小为目标,综合考虑施工次序、方向和调配量的土石方调配优化模型,并将土石方调配问题与旅行商问题类比,利用改进的蚁群算法对模型进行求解。最后以某实际工程为例对该方法进行了应用,案例分析结果表明,与线性规划法相比,本文方法可行,而且基于ArcGIS绘制的调配矢量指导图表达更直观。