Research on Welding Quality Traceability Model of Offshore Platform Block Construction Process

Quality traceability plays an essential role in assembling and welding offshore platform blocks.The improvement of the welding quality traceability system is conducive to improving the durability of the offshore platform and the process level of the offshore industry.Currently,qualitymanagement remains in the era of primary information,and there is a lack of effective tracking and recording of welding quality data.When welding defects are encountered,it is difficult to rapidly and accurately determine the root cause of the problem from various complexities and scattered quality data.In this paper,a composite welding quality traceability model for offshore platform block construction process is proposed,it contains the quality early-warning method based on long short-term memory and quality data backtracking query optimization algorithm.By fulfilling the training of the early-warning model and the implementation of the query optimization algorithm,the quality traceability model has the ability to assist enterprises in realizing the rapid identification and positioning of quality problems.Furthermore,the model and the quality traceability algorithm are checked by cases in actual working conditions.Verification analyses suggest that the proposed early-warningmodel for welding quality and the algorithmfor optimizing backtracking requests are effective and can be applied to the actual construction process.

Orthogonal experiment on reclaimed water treatment and economic optimization model in green building

The efficacy of superior drainage in green building treated by combinational technique of coagulation sedimentation and constructed wetland was launched. The results show that the regression equation relating to effluent BOD5,cubage load (Nv),temperature (t) and addition dosage (ρ) is BOD5=2.05Nv-0.41t-0.82ρ+38.9. The orthogonal experiment results of constructed wetland post-treatment show that the regression equation relating to effluent BOD5,cubage load (NA),and temperature (t) is BOD5=1 190NA-0.32t+12.2. Based on the two orthogonal regression equations,combined of green building municipal gray reclaimed water quantity requirements in different seasons,a technology investment on economic optimization model of combinational technique was established. The results offer technological support for reclaimed water treatment,which regards superior drainage as the source and is purified by combinational technique of coagulation sedimentation and constructed wetland. According to the model,the reasonable scale of reclaimed water treatment systems can be determined,the treatment efficacy can be well predicted,and both the design and operating can be effectively guided.

Modeling of optimal control for urban freeway corridor under incident conditions

Traffic control and management are effective measures to solve the problem of traffic congestion. The optimal control model for freeway corridor is developed under incident conditions, which is in the form of minimization of the sum of the square of the difference between traffic demand and capacity at each intersection and on the freeway bottleneck section. The model optimizes control parameters of phase splits at arterial intersections, off-ramp diversion rates at upstream off-ramps and on-ramp diversion rates at downstream on ramps. Finally, the objective function is discussed and it is showed that the optimal control model is simple and practical.

Simulation and optimization for synthetic technology of 2-chloro-4,6-dinitroresorcinol based on back-propagation neural network

Back-propagation neural network was applied to predict and optimize the synthetic technology of 2-chloro-4,6-dinitroresorcinol. A model was established based on back-propagation neural network using the experimental data of homogeneous design as the training sample set and the technological parameters were optimized by it. The optimal technological parameters are as follows： the reaction time is 4h, the reaction temperature is 80℃, the molar ratio of NaOH to 4,6-dinitro-1,2,3-trichlorobenzene is 5.5：1, the molar ratio of methanol to 4,6-dinitro-1,2,3- trichlorobenzene is 11：1, and the molar ratio of water to 4,6-dinitro-1,2,3-trichlorobenzene is 70：1. Under the optimal conditions, three groups of experiments were performed and the average yield of 2-chloro-4,6-dinitroresorcinol is 96.64%, the absolute error of it with the predicted value is -1.07%.

Digital Twin-Driven Intelligent Construction:Features and Trends

Digital twin(DT)can achieve real-time information fusion and interactive feedback between virtual space and physical space.This technology involves a digital model,real-time information management,comprehensive intelligent perception networks,etc.,and it can drive the rapid conceptual development of intelligent construction(IC)such as smart factories,smart cities,and smart medical care.Nevertheless,the actual use of DT in IC is partially pending,with numerous scientific factors still not clarified.An overall survey on pending issues and unsolved scientific factors is needed for the development of DT-driven IC.To this end,this study aims to provide a comprehensive review of the state of the art and state of the use of DT-driven IC.The use of DT in planning,design,manufacturing,operation,and maintenance management of IC is demonstrated and analyzed,following which the driving functions of DT in IC are detailed from four aspects:information perception and analysis,data mining and modeling,state assessment and prediction,intelligent optimization and decision-making.Furthermore,the future direction of research,using DT in IC,is presented with some comments and suggestions.This work will help researchers gain in-depth and systematic understanding of the use of DT,and help practitioners to better promote its implementation in IC.

基于组合赋权-VIKOR法的山区施工便道方案优选模型

为对山岭地区施工便道方案进行客观、全面、精准评价,结合行业设计规范和相关研究成果,构建山区施工便道方案指标评价体系,提出一种山区施工便道方案优选模型。该模型采用三标度层次分析法和熵权法分别计算评价指标的主、客观权重,基于博弈论思想对主、客观权重进行赋权确定综合权重,并运用VIKOR法(多准则妥协解排序法)对山区施工便道方案进行优选。以某高速公路山区施工便道方案比选为工程实例,针对4种施工便道方案进行综合比选,并将本文模型与加权TOPSIS法(优劣解距离法)、灰色加权关联分析法进行对比分析。研究结果表明:3种计算模型得出的最优方案一致,组合赋权的方法克服了单一赋权的缺陷,使指标评价更客观。相比于加权TOPSIS法和灰色加权关联分析法,本文模型能抵御外部因素的干扰,明显地辨别方案之间的差距,得到准确清晰的方案排序,且当评价方案众多时,本文模型能够提供更多方案选择,得到最优化方案。

融合GWO和SVR的建筑安全事故预测模型

当前建筑业迅速发展,但随之而来的是频频发生的建筑安全事故,造成不可逆转的损失和伤害。虽然近些年来在建筑安全事故控制方面的研究已取得一定的成果,但建筑安全事故仍未得到有效控制。针对建筑业市政工程安全事故总数和死亡人数,探究二者之间的关系,构建灰狼优化算法-支持向量回归机(Grey Wolf Optimization and Support Vactor Regression,GWO-SVR)组合模型,收集2008—2020年每个月的建筑安全事故数据及死亡人数数据集,发现二者之间成正向相关关系,以建筑安全事故数为特征对建筑死亡人数进行预测,精度达到95%以上,对建筑安全资源与人力投入有较大参考价值,有助于提升建筑安全管理水平。

基于模型预测控制的多钢筋并行排布智能深化设计方法

传统钢筋深化设计的大量排布工作是基于手动或半自动化的方式完成的,时间及人工成本较高。目前基于单根钢筋的智能设计方法存在3个问题:同向钢筋没有共享机制,无法利用相似信息,造成大量重复性计算;钢筋之间不具备协同机制,无法保证钢筋前后左右间距的一致性;优化策略基于局部信息进行智能体轨迹规划,难以应对复杂和特殊的钢筋排布场景。为解决上述问题,提出基于模型预测控制(MPC)的多钢筋并行排布智能设计方法,以提高钢筋的排布效率及质量。MPC是一种可以兼顾全局信息和局部信息的寻优策略,通过滚动优化和最优解首元素的应用,提高钢筋应对复杂环境的能力,实现钢筋智能避障和长度优化。多钢筋并行排布策略采用领航跟随者模式实现信息共享和行为协同,利用同向钢筋的相似信息,可减少重复性工作并保证钢筋间距一致。为提高优化效率和质量,结合群体智能的优点进一步改进差分进化算法,并将其作为MPC的求解器。实验结果表明,通过与单钢筋排布方法在不同障碍物情形下的对比,提出的多钢筋并行排布方法能够有效提高钢筋排布的质量、优化效率和应对复杂障碍物场景,并以预制混凝土楼梯构件设计为示例,验证了所提方法的可行性和有效性。

共建共享模式下兼顾多场景需求的储能规划及成本分摊

储能是支撑构建新型电力系统的关键装备,针对单一主体在特定应用场景下投资储能存在成本疏导难、投资回报低的问题。通过“众筹共建、集群共享”的商业模式可以提升储能利用率和收益,在多主体间实现储能资源的成本分摊、利益共享。因此,基于共建共享商业模式,提出考虑多投资主体下兼顾多场景需求的储能规划框架,并建立为数据驱动的分布鲁棒优化模型,通过综合范数约束刻画新能源出力的不确定性;同时在优化模型中构建了动态频率安全约束以保障系统频率安全,并通过线性化方法将复杂非凸的频率最低点约束转换为线性约束。其次,采用CCG算法对规划模型进行求解。最后,基于Shapley值法的成本分摊机制对共建共享模式下储能投资成本进行合理分摊。通过IEEE39节点系统验证了模型有效性,结果表明所提方法可以兼顾多主体多场景对储能的需求,同时降低各主体的投资成本。

管理科学与工程专业建模优化实践课程建设探索

进入数字经济时代,业界将运筹优化技术更广泛地应用于生产和管理中,对管理科学与工程类专业学生的建模与优化的实践能力提出更高要求。该文分析我国管理科学与工程学科排名前50高校的相关专业培养方案,发现大部分学校侧重运筹学理论基础的教学,缺少建模与优化的实践课程。该文从业界需求和运筹学课程体系建设出发,结合教学实践,讨论建模优化实践课程的建设目标、课程内容、教学方法。建模优化实践课程的内容包括优化软件(通用求解器)的使用、管理科学与工程常见优化问题的建模,以及求解优化模型的精确/启发式算法;采用课堂上机练习、课程报告等方式,促使学生较快上手优化软件,提升学生发现优化问题、建立优化模型、编程求解模型的能力。通过建模优化实践课程的建设,形成管理科学与工程专业运筹优化类课程“基础理论+应用实践”的培养模式,弥合数字经济时代业界人才需求与高校人才培养之间的差距。

唐古特大黄多指标关键质量属性近红外光谱评价研究

利用近红外光谱技术,构建了唐古特大黄药材多个关键质量属性的快速评价方法。按照中国药典与日本药典方法,分别测定唐古特大黄中水分、灰分、浸出物、结合蒽醌、游离蒽醌、番泻苷A与番泻苷B七个关键质量属性的含量,结果均符合药典规定的标准,样品含水量较低,有助于药材贮存,番泻苷A与番泻苷B的含量较高,说明唐古特大黄具有较好泻下作用的物质基础。同时,利用隶属函数、主成分分析与相关分析对其质量进行综合评价,发现不同活性成分的含量之间存在较大相关性,而灰分、含水量与部分活性成分呈现负相关,为确保唐古特大黄药材的品质,需要控制含水量与灰分的范围。在此基础上,采用近红外光谱技术结合化学计量学方法,通过优化异常值剔除、预处理方法、建模波段等建模条件,建立了上述包括隶属函数在内的8项评价指标的同步定量检测模型。在模型优化过程中,各检测指标的最佳建模条件均不相同。经优化后,以水分、番泻苷B的模型评价指标最优,残差预测偏差(RPD)值均大于6;番泻苷A、隶属函数值的模型指标次之,RPD值均大于3;浸出物、游离蒽醌的RPD值大于2,总灰分、总蒽醌的模型RPD值较低。外部验证结果显示,所有指标预测率均达到85%以上,其中水分、游离蒽醌、总蒽醌的预测率达到90%以上,说明所建模型对未知样品的预测能力较强。隶属函数值模型的成功建立,可以实现唐古特大黄综合品质的单模型快速评价。近红外光谱技术结合化学计量学方法可实现唐古特大黄品质中多指标关键质量属性的快速准确检测,为该药材的质量评价与控制提供技术支撑。

基于博弈论的建设工程项目投标报价模型设计

以建设工程项目招标方与投标方双方利益存在明显博弈过程,当前的报价模型在报价过程中无法实现报价最优,模型设计存在缺陷。设计基于博弈论的建设工程项目投标报价模型。运用关联规则设定相关机制、风险态度理论以及博弈论与招投标过程间的关系,建立招标方与投标方之间以及投标方之间的投标报价博弈模型,引入风险态度因子至投标方之间的投标报价博弈模型中,最优当前报价模型的设计过程。通过实验验证:该模型收敛,可以作为招标方合理选择中标方的依据,指导投标方在满足自身利益最大化的同时,更容易中标。

基于响应面法优化SBBR处理城市污水中氨氮的研究

采用序批式生物膜反应器(SBBR)对城市模拟污水进行处理。用接种法对SBBR反应器进行挂膜启动。主要研究了曝气时间、C/N、填料投加量对SBBR反应器去除氨氮的效果。采用响应面法对稳定运行的SBBR反应器中的曝气时间、C/N、填料投加量进行了优化,同时构建回归模型,并进行方差分析。结果表明:挂膜成熟时,SBBR系统出水COD和氨氮去除率分别稳定在88.1%和85.2%以上。单因素实验分析结果表明:曝气时间、C/N、填料投加量对SBBR反应器脱氮效果影响显著,其最优值为6 h、10、30%。经过响应面优化后反应器的最佳工况点为:填料投加量为20.2%、C/N为10.5、曝气时间为6.4h。模型预测COD的去除率为95%、氨氮的去除率为94.14%。模型验证实测结果为COD去除率为92.72%、氨氮去除率为91.53%,与预测值相差小于3%。因此,该模型能较为真实地反映各因素对模拟城市污水中COD去除率和氨氮去除率的影响。响应面法可以优化SBBR反应器处理模拟城市污水。

基于粒子群算法优化最小二乘支持向量机在基坑施工过程中周围环境沉降预测研究

随着城市化进程的加快,越来越多的深基坑的周围环境日趋复杂,近年来预测模型在基坑施工过程中周围环境的沉降预测应用日益广泛,在预测精度方面取得了较为有效的成果,但模型的预测精度取决于参数选择,传统的参数选择往往基于试算法,该方法无确定的参数选择目标且计算体量过大。因此,本文提出一种基于粒子群优化算法来确定LSSVM参数的方法,计算结果表明通过PSO算法选择LSSVM参数,进而提高模型的预测精度和计算速度是切实可行的。

大场景范围公路实景模型构建技术研究

在公路工程设计、施工和运维阶段建立一个能直观、逼真地展现公路全线的道路及周边环境的公路实景模型,可为公路工程建设在设计、规划、运维等方面提供辅助决策支持和成果的个性化展示,但是目前公路实景模型构建方法在显示效率、实景模型质量、模型构建自动化等方面缺少对大范围带状公路场景的优化。本次研究针对实景模型构建过程中高程和影像数据叠加、地形块轻量技术、LOD调度技术、道路BIM模型自动导入与优化、自动化地物识别和构造物叠加技术进行了研究,提出一种适用于大场景范围的公路实景模型构建方法,较大提升了公路实景环境模型的显示效率、模型效果和构建效率。通过对比LOD调度技术和地形块轻量化技术在不同场景大小下的显示效率和内存占用发现,该构建方法可以满足100000 m×100000 m。场小下的公路实景模型构建。

不确定干扰下基于代理模型的斜拉桥施工辅助决策方法

斜拉桥施工时在不确定性因素影响下,可能会引发支座脱空等不安全问题。针对此类不确定性因素影响下的施工辅助决策问题,提出一种基于代理模型的可靠度优化方法,通过调整二期荷载中的桥面铺装层厚度来降低辅助墩支座的脱空风险。首先,针对某顶推施工钢箱斜拉桥体系转换过程中出现支座脱空的问题,分析其失效模式,建立了针对该失效模式极限状态对应的代理模型,利用合理性评价指标对代理模型进行评价,保障了代理模型的分析精度;其次,建立了基于代理模型的可靠度分析方法,通过参数敏感性分析实现了关键影响参数的识别;最后,建立了基于代理模型的优化方法,采用NSGA-Ⅱ对该优化问题进行求解。以一座双塔3跨斜拉桥为例进行验证,结果表明,所提方法能有效降低辅助墩支座的脱空失效概率,提高结构可靠度,且主塔、主梁、斜拉索的力学性能在优化前后未发生明显改变,该斜拉桥施工辅助决策方法可用于指导实际工程施工。

配电网施工人力机械资源科学调配模型与方法

[目的]随着配网建设投资规模屡创新高,工程项目与日俱增,配网工程项目的项目进度管控和项目管理面临着巨大压力,为了实现全过程管控与资源相结合,全面提升配电网施工管理水平,配电网施工人机资源科学调配的研究具有重要意义。[方法]首先,通过调研梳理各流程环节的先后逻辑关系,采用单代号有向网络图建立了配电网工程项目各工序的流程模型;然后,基于项目全过程工期影响因素的分析,构建了施工阶段指导工期测算模型;最后,提出了基于遗传算法的配电网施工人力机械资源科学调配方法,为项目全过程在时间维度上的不同种类的人力机械设备资源分配提供数据支持,实现资源最优分配并预测工期。[结果]根据某配网实际工程项目构建算例,对所提方法的有效性进行了分析,结果表明所提方法有效缩短了施工工期,并且可得出重要资源的每日分布情况以及项目关键路径,为进一步缩短工程工期提供理论指导。[结论]可见,所提方法有效实现了资源调配、辅助管理者决策的目的,同时提高了资源的利用率,间接减少不必要的资源成本,提高项目整体的工作效率。

基于线性最优化的灰色模型在桥梁施工控制中的应用

论文分析了传统灰色理论在预测悬臂浇筑桥梁施工状态时的缺陷,提出采用线性最优化方法取代传统最小二乘法来确定GM(1,1)模型的参数,案例表明采用改进后的方法对桥梁施工状态进行预测,具有操作简单、精确度高的特点。文章还对灰色理论计算悬臂浇筑桥梁的预拱度进行了详细研究,形成了一套完整的桥梁施工控制计算方法。

BIM建筑模型在建筑工程施工过程中的应用

某盾构井超深基坑开挖深度达到36.8 m,这对围护结构的安全性提出了较高的要求。研究过程中,相关人员利用BIM岩土工程相关的分析软件建立基坑和围护结构的有限元模型,将开挖过程划分为11个工况,当开挖至基底设计标高时,模拟地下连续墙不同深度处的水平位移和基坑地表沉降量发现,支护体系整体安全性良好,开挖方式较为合理,再运用该模型优化围护结构的设计参数,地下连续墙厚度可从原方案的1.0 m降至0.8 m,或者将混凝强度等级从C35降至C30,优化措施有利于降低工程造价。

智能技术赋能职业教育学习共同体的维度转变、模型建构与优化路径

随着大数据处理、知识图谱和人机交互等智能技术与教育的创新融合,职业教育学习共同体突破了传统的模式,进入了一个全新的发展阶段。在此背景下,职业教育学习共同体的学习场域随之发生变化,从而促使职业教育学习共同体在知识维度、交互维度和情感维度三个方面发生转变。通过厘清职业教育学习共同体的构成要素,构建出情景创设、知识建构、社会交互和反馈评价四个阶段的学习共同体模型,同时,进一步提出结构融合“智能技术辅助真实境脉创设,提高职业教育知识内容的可视化程度”、主体交互“创建智慧学习交流平台,深化职业教育与企业主体的协同性发展”、环境浸润“在共同体内营造智慧学习氛围,强化职业教育学生的社会认知”三个方面的优化路径,以促进职业教育的高水平、高质量发展。