拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法制造技术

本发明专利技术提供一种拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法，考虑了多种环境影响条件的综合影响，能够更好的反映施工活动受复杂环境因素影响的情况。该仿真算法的特征在于包括：步骤1.系统运行环境初始化；步骤2.停工影响标志设定；步骤3.根据停工影响标志，筛选可备仓仓位；步骤4.根据停工影响标志，筛选可浇筑仓位；步骤5.根据停工影响标志，筛选可用的机械设备；步骤6.根据停工影响标志，处理当前正在执行的备仓任务；步骤7.根据停工影响标志，处理当前正在执行的浇筑任务；步骤8.更新停工影响标志。通过不断推进时间进展并更新停工影响标志，反映动态变化的停工影响对于施工仓位和浇筑机械的影响。

Simulation algorithm for multi-factor stoppage effect of arch dam cable machine placement

The invention provides a simulation algorithm for the influence of multi-factor shutdown of arch dam cable machine casting, which takes into account the comprehensive influence of various environmental impact conditions, and can better reflect the situation that construction activities are affected by complex environmental factors. The characteristics of the simulation algorithm are as follows: step 1. initialization of system operating environment; step 2. setting of stop impact sign; step 3. screening of ready warehouse location according to stop impact sign; step 4. screening of pouring warehouse location according to stop impact sign; step 5. screening of available mechanical equipment according to stop impact sign; Suddenly 6. Processing the warehouse preparation task currently under execution according to the stop impact sign; Step 7. Processing the casting task currently under execution according to the stop impact sign; Step 8. Updating the stop impact sign. By continuously advancing the time progress and updating the impact sign of the shutdown, the impact of the dynamic shutdown on the construction location and pouring machinery is reflected.

【技术实现步骤摘要】
拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法
本专利技术属于水工建筑物计算方法领域，具体涉及一种拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法。技术背景计算机的出现使虚拟模型得以实现，计算机仿真技术作为虚拟模型主要实现手段，具有经济、安全、灵活、可重复等优点，已成为许多复杂系统分析、设计、试验、评估等不可缺少的预测手段。一般高拱坝浇筑仿真需要建立浇筑系统的对象包括：浇筑机械和浇筑仓两大类。混凝土浇筑活动可以看作是浇筑机械资源和浇筑仓资源匹配的结果。但是这种匹配受到环境条件影响明显。例如：大风影响缆机的运行安全，因此在大风时段，缆机需要停运；大雨会影响浇筑仓面活动，因此大雨时段施工需要暂停。一般混凝土浇筑施工较为关注的环境条件包括：大风、大雨、高温等，其他施工组织方面的影响，在本申请书中称为施工综合影响。上述条件直接影响混凝土浇筑活动，该方面的研究可以分为择仓优化和施工过程约束两个层次。择仓是浇筑过程的控制性因素，目前的主要方法包括基于粗集的多层次递阶结构择仓模型和基于Markov随机过程理论的择仓模型等，同时高拱坝浇筑还受温度应力、自重应力、导流度汛等条件约束。目前研究对于施工环境的混凝土浇筑影响考虑较为简单，一般是在影响时段就不能施工，不在影响时段就不可以施工，但是实际情况并没有那么简单。首先，上述环境影响因素，可能相互复合叠加，如高温季节还可能出现大风。其次，混凝土浇筑资源对于环境影响因素的响应存在较大差异。如，高温对于缆机本身影响不大，而对于混凝土浇筑活动影响明显，对于备仓活动影响不显著，显然浇筑资源对于环境影响因素的响应差异是很大的。再次，对于正在执行的浇筑活动和准备开始的浇筑活动，对于不利的施工条件的响应也是不一样的。如，已经开仓的混凝土浇筑仓即使遇到高温时段，往往也只有等到浇筑完成后才收仓；但是在高温时段内，一般不开启新的浇筑仓。为此，需要针对影响因素建立影响模型分别考虑拱坝浇筑施工资源对于环境影响的响应。本专利技术引入影响标志，记录环境的多重影响状态，根据标记状态判断缆机浇筑系统对于环境影响的响应，反映多因素综合影响条件下的施工系统特征。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法，考虑了多种环境影响条件的综合影响，能够更好的反映施工活动受复杂环境因素影响的情况。本专利技术为了实现上述目的，采用了以下方案：首先介绍一下本专利技术涉及的概念和定义。使用缆机浇筑的混凝土拱坝，缆机对于混凝土浇筑仓的服务活动包括：浇筑和备仓两类。它们受到大风、高温、大雨、综合(反映施工组织等因素)等多种环境因素的影响，并且这些影响因素的效应不尽相同。其中浇筑活动为缆机从岸边的混凝土供料点取料，将其转运到混凝土浇筑仓，卸入混凝土浇筑仓中。显然浇筑活动受到高温、降水等因素影响较大，如遇大雨，必须停工。而备仓活动为缆机协助浇筑仓在混凝土的待凝间隙，绑扎钢筋、架设模板等活动。备仓活动相对浇筑活动而言，对环境的敏感性较低。主要环境条件对工程活动影响的因素分析见下表1；工程活动对影响大坝施工的环境条件响应分类情况见下表2。表1主要环境条件对工程活动影响的因素分析表2工程活动对影响大坝施工的环境条件响应分类本专利技术旨在将上述活动和影响因素分类，并建立它们之间的影响关系，进而使用仿真算法表现，在拱坝浇筑进度仿真中反映施工进度特征。本专利技术所提供的拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法，包括以下步骤：步骤1.系统运行环境初始化。系统仿真运行涉及众多信息和对象，需要将这些对象从数据库中加载到内存中，建立系统运行环境。步骤2.停工影响标志设定。采用分位标志法来记录各影响因素的叠加情况，如式(1)，具体标志数值如下表3所示。式中，为计入影响后的停工影响标志；为计入影响前的停工影响标志，初始值为0；Ii为计入影响因素的影响贡献值，针对大风、高温、大雨、综合等影响因素，包括了影响开始和影响结束两种情况类别，如下表3。仿真系统任意时刻的即表达了当前系统施工受到的环境影响条件组合。表3影响大坝施工的环境条件影响贡献值步骤3.根据停工影响标志，筛选可备仓仓位。在本步骤中，从资源的角度看待备仓仓位，认为满足自身备仓条件的浇筑仓位，称为备仓仓位资源{Po}。需要根据环境条件的影响进一步筛选。根据前述分析，处理流程可见图1。进一步可以将其表达为环境条件影响备仓仓位筛选处理函数，如式(2)所示。式中，{Ps}为筛选后的可备仓仓位集合；{Po}为备仓仓位资源；为环境条件影响备仓筛选函数，返回1表示当前环境条件对于备仓无影响，返回0表示当前环境条件对于备仓有影响不能开仓施工。同时，如果存在多种影响因素，显然有影响的因素优先，即如果的各分量返回值不一样，优先返回0。为取第i位的函数，如某时刻则其含义为系统正在受第三位(大雨)因素影响。式(2)中1,为缺省值项，即如果没有环境影响，那么返回1，表示可以备仓。步骤4.根据停工影响标志，筛选可浇筑仓位。从资源的角度看待浇筑仓位，认为满足自身浇筑条件的浇筑仓位，称为浇筑仓位资源{Ro}。需要根据环境条件的影响进一步筛选。根据前述分析，处理流程可见图2。进一步可将其表达为环境条件影响浇筑仓位筛选处理函数，如式(3)所示。式中，{Rs}为筛选后的可浇筑仓位集合；{Ro}为浇筑仓位资源；为环境条件影响浇筑筛选函数，返回1表示当前环境条件对于浇筑无影响，返回0表示当前环境条件对于浇筑有影响不能开仓浇筑。同时，如果存在多种影响因素，显然有影响的因素优先。步骤5.根据停工影响标志，筛选可用的机械设备。从资源的角度看待浇筑缆机，认为满足自身空闲条件的缆机，称为缆机资源{Co}。需要根据环境条件的影响进一步筛选。根据前述分析，处理流程见图3。进一步可以将其表达为环境条件影响可用缆机筛选处理函数，如式(4)所示。式中，{Cs}为筛选后的可浇筑仓位集合；{Co}为浇筑仓位资源；为环境条件影响浇筑筛选函数，返回1表示当前环境条件对于浇筑无影响，返回0表示当前环境条件对于浇筑有影响不能开仓浇筑。同时，如果存在多种影响因素，显然有影响的因素优先。步骤6.根据停工影响标志，处理当前正在执行的备仓任务。对于当前正在执行的浇筑和备仓任务，停工影响标志的变化会带来两类情况：一类是由于不利的环境条件，正在执行的任务必须暂停；一类是由于环境条件已经改变，原暂停的服务已经满足复工条件了。由于备仓任务没有时效性，因此情况较为简单，停工复工条件较为简单。根据前述分析，处理流程见图4。即当前备仓任务的影响是停工条件对参与施工的缆机和备仓仓位资源影响的综合，可表达为式(5)。式中，为当前备仓任务处理结果，0表示要暂停施工，1表示不受影响。对于暂停的任务，如果停工影响已经过去，利用判断条件后，随即可以恢复。步骤7.根据停工影响标志，处理当前正在执行的浇筑任务。由于浇筑任务具有时效性，暂停时间过长，会导致混凝土初凝，任务无法继续。因此浇筑任务受影响情况较为复杂，暂停任务后需要考虑暂停的历时情况，判断复工的影响。根据前述分析，处理流程见图5。即当前浇筑任务的影响是停工条件对参与施工的缆机和浇筑仓位资源影响的综合，可表达为式(6)。式中，为当前备仓任务处理结果，0表示要暂停施工，1表示不受影响。对于暂停的任务，如果停工影响已经过去，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.系统运行环境初始化；步骤2.停工影响标志设定：步骤2‑1.判断当前停工影响因素；步骤2‑2.根据影响因素贡献值，判断停工影响贡献变化值；步骤2‑3.将影响因素贡献变化与原停工影响贡献值叠加；步骤2‑4.累计得到新的停工影响值作为停工影响标志；步骤3.根据停工影响标志，筛选可备仓仓位；步骤4.根据停工影响标志，筛选可浇筑仓位；步骤5.根据停工影响标志，筛选可用的机械设备；步骤6.根据停工影响标志，处理当前正在执行的备仓任务；步骤7.根据停工影响标志，处理当前正在执行的浇筑任务；步骤8.更新停工影响标志。

【技术特征摘要】
1.一种拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.系统运行环境初始化；步骤2.停工影响标志设定：步骤2-1.判断当前停工影响因素；步骤2-2.根据影响因素贡献值，判断停工影响贡献变化值；步骤2-3.将影响因素贡献变化与原停工影响贡献值叠加；步骤2-4.累计得到新的停工影响值作为停工影响标志；步骤3.根据停工影响标志，筛选可备仓仓位；步骤4.根据停工影响标志，筛选可浇筑仓位；步骤5.根据停工影响标志，筛选可用的机械设备；步骤6.根据停工影响标志，处理当前正在执行的备仓任务；步骤7.根据停工影响标志，处理当前正在执行的浇筑任务；步骤8.更新停工影响标志。2.根据权利要求1所述的拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法，其特征在于：其中，在步骤1中，将系统运行涉及的仿真对象从数据库中加载到内存中，建立系统运行环境，仿真对象包含：混凝土拌和系统、缆机和浇筑仓位，浇筑仓位为拱坝在施工过程中各个坝段的顶部位置。3.根据权利要求1所述的拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法，其特征在于：其中，在步骤2中，采用分位标志法来记录各影响因素的叠加情况，如下式：式中，为计入影响后的停工影响标志；为计入影响前的停工影响标志，初始值为0；Ii为计入影响因素的影响贡献值，针对大风、高温、大雨、综合影响因素，并且每个影响因素都包括影响开始和影响结束两种情况类别。4.根据权利要求1所述的拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法，其特征在于：其中，步骤3包括以下子步骤：步骤3-1.判断具备备仓条件的仓位；步骤3-2.根据当前的停工影响标志，过滤可备仓仓位；步骤3-3.得到考虑影响筛选后的可备仓仓位。5.根据权利要求1所述的拱坝缆机浇筑的多因素停工影响的仿真算法，其特征在于：其中，在步骤3中，采用如下公式筛选可备仓仓位：式中，{Ps}为筛选后的可备仓仓位集合；{Po}为备仓仓位资源；为取第i位的函数；为环境条件影响备仓筛选函数，返回1表示当前环境条件对于备仓无影响，返回0表示当前环境条件对于备仓有影响...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘全，宋子达，邬志，邱亚锋，胡志根，任金明，周垂一，
申请(专利权)人：武汉大学，中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42