【技术实现步骤摘要】
一种考虑主动避让的群塔调度优化方法
本专利技术涉及一种考虑主动避让的群塔调度优化方法，属于土木工程建造与管理领域。
技术介绍
随着建筑施工信息化技术的不断发展，建筑业需要改变粗犷的劳动密集型生产方式，转换为机械化和自动化的工业建造方式，最终提高生产效率与利润。塔吊作为建筑施工场地最重要调运工具，其运行效率极大影响了物料的及时运输和施工进度。Shapira等人认为监测和分析塔吊运行有助于提高项目施工效率，从而提高施工进度和工程效益。当前提高塔吊运行效率可分为三种方式：优化塔吊位置和物料存储位置；利用信息化手段辅助驾驶员操作；提供调度方案，缩短运行时间。塔吊与存储物料位置的空间关系决定了物料运输路径，从而影响了物料运输效率。良好的运输路径可以保证快速的物料供给，避免了由于物料运输不及时造成对施工效率的影响。Zhang等人利用蒙特卡洛模拟(MonteCarlosimulation)方法，分别针对单塔和群塔位置进行了优化。Tam等人随后利用遗传算法(GeneticAlgorithm)优化了材料供应点位置，减少了运输时间。最后...
【技术保护点】
1.一种考虑主动避让的群塔调度优化方法，其特征在于：该方法的实施步骤如下：/n步骤1.根据场地布置方案及施工设施参数，建立场地工程数据库；/n根据场地布置方案，确定材料供应点S
【技术特征摘要】
1.一种考虑主动避让的群塔调度优化方法，其特征在于：该方法的实施步骤如下：
步骤1.根据场地布置方案及施工设施参数，建立场地工程数据库；
根据场地布置方案，确定材料供应点Si、材料需求点Dj、群塔位置TCk的位置坐标、群塔悬臂长度πk、径向速度切向速度竖向速度以及存储点所存储的材料类型m，存储场地工程数据；
步骤2.估算塔吊运行时间；
将塔吊的运行轨迹分解成沿水平方向的径向运动和切向运动以及竖直运动；
步骤3.确定实际任务需求；
利用0-1参数εr,j,m表示任务需求r为材料需求点j需要材料种类m，若εr,j,m＝1则表示该任务成立，若εr,j,m＝0则表示该任务不成立，例如ε1,8,2＝1则表示第一个任务需求为材料需求点8需要材料类型1；由此通过预估工期进度可以建立其整个施工场地内一段时间的材料需求，由此给出一系列的任务需求；
步骤4.建立材料供应关系，并对其进行排序；
完整的材料供应关系，代表有任务需求r的材料需求点j需要材料种类m，由此从存储着材料类型m的材料存储点i调运材料并运输至需求点j，完成后，再移动至下一材料供应点i，进行下面的任务，直至所有任务完成；
步骤5.考虑吊钩初始位置的影响；
吊钩初始位置会影响到首个执行顺序的选取，通过给出群塔各个吊钩的初始位置，考虑群塔吊钩的初始位置对执行顺序的影响；
步骤6.考虑重叠区域中交叉作业造成的影响；
为避免相邻塔吊的吊臂同时处于其重叠区域造成安全事故，故要求当某一塔吊位于其重叠区域时，另一塔吊不得进入重叠区域，即重叠区域中有且只有一个吊臂位于重叠区域中；
步骤7.计算群塔运行时间。
2.根据权利要求1所述的一种考虑主动避让的群塔调度优化方法，其特征在于：
其中，分别表示材料存储点i、材料需求点j以及塔吊k的x轴坐标；分别表示材料存储点i、材料需求点j以及塔吊k的y轴坐标；分别表示材料存储点i、材料需求点j以及塔吊k的z轴坐标；ρ(Si,Crk）表示材料存储点i与塔吊k的直线距离；ρ(Dj,Crk)表示材料需求点j与塔吊k的直线距离，li,j表示材料存储点i与材料需求点j的直线距离；表示塔吊k由材料存储点i移动到材料需求点的沿吊臂的径向运行时间；表示塔吊k由材料存储点i移动到材料需求点的垂直吊臂的切向运行时间；表示塔吊k由材料存储点i移动到材料需求点的水平运行时间，α表示水平运行轨迹上切向运动与径向运动的协调程度；表示塔吊k由材料存储点i移动到材料需求点j的竖向运行时间，h表示塔吊考虑安全因素造成的时间厌恶；表示塔吊k由材料存储点i移动到材料需求点j的总运行时间，表示运行过程中的难度系数，γk、β表示水平运行轨迹与竖向运行轨迹的连续程度；由此通过上述公式确定塔吊k运输材料由材料存储点i至材料需求点j的运行时间进行估算。
3.根据权利要求1所述的一种考虑主动避让的群塔调度优化方法，其特征在于：
其中，0-1变量αi,m＝1表示在材料存放点i存放材料类型m；0-1变量δr,i,j,m＝1表示任务需求r由材料存储点i提供材料类型m至材料需求点j；0...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文杰，黄春，刘占省，霍红元，王京京，蔺宏远，杨希温，孙佳佳，王宇波，张安山，刘習美，邢泽众，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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