【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机图论算法领域，更确切地说，它涉及一种工程渣土调运方案的规划方法。
技术介绍
1、工程渣土运输是工程施工过程中的重要一环。在工程施工过程中，大量的渣土需要运输出去，而合理的渣土调运方案能够有效降低运输成本，提升运输效率，规范化运输车辆管理，减轻对环境卫生及空气质量的污染。然而，由于渣土调运的需求数据量大，信息变动较多，路径复杂，传统人工基于经验的规划方法效率较低，且难以做出最优判断。为了解决这些问题，有必要研究一种新型的统筹规划项目整体渣土运输需求的规划方法来计算调运方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出了一种工程渣土调运方案的规划方法。
2、第一方面，提供了一种工程渣土调运方案的规划方法，包括：
3、s1、输入数据集，并对数据集进行预处理，再进行存储；
4、s2、根据s1中处理后的数据集，建立抽象数学模型；
5、s3、根据s2中的抽象数学模型进行数学建模，得到带有容量、流量、费用的路径模型；
6、s4、将s3中的路径模型放入路径规划的算法中，得到可行的渣土调运方案。
7、作为优选，s1中，所述预处理包括：删除冗余特征、处理缺失值、去除不合理数据和特征归一化，以及对于缺失的数据进行删除处理。
8、作为优选，s2中，所述抽象数学模型包括输入数据、输出数据、出渣点、中转料场、消纳场和运输路径；所述输入数据包括每单位时间段内各出渣点各类渣土产量、各中转料场可
9、作为优选，所述运输路径包括第一运输路径和第二运输路径，第一运输路径为出渣点至消纳场，第二运输路径为出渣点至消纳场，且途中经过中转料场。
10、作为优选，s3中，基于最小费用最大流模型构建网络g，所述网络g＝(v,e)中每条边有容量限制c(u,v)和单位流量费用w(u,v)，其中，v表示有向图网络中所有点的集合，e表示网络中所有边的集合，u和v分别表示一个有向图中某条边的起点和终点；每条路径包括容量flow与费用value两个属性，当(u,v)的流量为f(u,v)时，需要花费f(u,v)×w(u,x)；w满足对称性，即w(u,v)+w(v,u)＝0。
11、作为优选，s3中，还根据所述运输路径，构建网络g的约束，包括：
12、在开始至第n月出渣点时，c＝第n月出渣点x产量,w＝0；
13、在第n月出渣点时至第n月消纳场y时，c＝+∞,w＝两点之间运距；
14、在第n月出渣点x至第n月中转料场z时，c＝+∞,w＝两点之间运距；
15、在第n月中转料场z至第n+1月消纳场y时，c＝+∞,w＝两点之间运距；
16、在第n月消纳场y至结束时，c＝+∞,w＝0；
17、并对上述约束对应的反向负权边进行约束，c(u,v)＝+∞,w(u,v)＝-w(v,u)。
18、作为优选，s4中，求解网络g中总花费最小的最大流称为最小费用最大流，在最大化∑(s,v)∈ef(s,v)的前提下最小化∑(u,v)∈ef(u,v)×w(u,v)，其中，s表示源点，即该点只出不进，所有的边均指向其他的点，没有被其他点指向。
19、作为优选，s4中，每次寻找单位费用最小的增广路进行增广，直到图上不存在增广路为止；并将其中寻找增广路的过程替换为用最短路算法寻找单位费用最小的增广路；时间复杂度为o(nmk)，其中n和m分别为网络的节点数与路径数，k为增广路的长度。
20、第二方面，提供了一种工程渣土调运方案的规划系统，用于执行第一方面任一所述的工程渣土调运方案的规划方法，包括：
21、输入模块，用于输入数据集，并对数据集进行预处理，再进行存储；
22、第一建模模块，用于根据输入模块中处理后的数据集，建立抽象数学模型；
23、第二建模模块，用于根据第一建模模块中的抽象数学模型进行数学建模，得到带有容量、流量、费用的路径模型；
24、得到模块，用于将第二建模模块中的路径模型放入路径规划的算法中，得到可行的渣土调运方案。
25、第三方面，提供了一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质内存储有计算机程序；所述计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面任一所述的工程渣土调运方案的规划方法。
26、本专利技术的有益效果是：
27、1.相比传统的路径规划问题，工程渣土调运需要解决时间的问题。本申请提出将不同单位时间段的出渣点、中转料场、消纳场拆分为不同节点，巧妙地将工程渣土在中转料场中存放的时间转换为从当前时间段的中转料场到下一时间段的中转料场，最终实现对工程中张图的快速且持久的运输。
28、2.本专利技术采用基于数据分析和算法的智能化渣土调运方案，通过对渣土调运需求数据进行处理和分析，可以得出渣土调运的最佳路径和方案，从而降低成本、提高效率、规范车辆管理。同时，智能化渣土调运方案也有利于减轻环境卫生及空气质量的污染，提高社会和谐稳定。
29、3.本专利技术提供的基于大数据分析和算法的智能化渣土调运方案的应用广泛，且较为精准和高效，能够满足不同程度的渣土调运需求。
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1.一种工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，S1中，所述预处理包括：删除冗余特征、处理缺失值、去除不合理数据和特征归一化，以及对于缺失的数据进行删除处理。
3.根据权利要求2所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，S2中，所述抽象数学模型包括输入数据、输出数据、出渣点、中转料场、消纳场和运输路径；所述输入数据包括每单位时间段内各出渣点各类渣土产量、各中转料场可接收渣土的起止时间、各消纳场可接收渣土的起止时间、各出渣点、中转料场、消纳场之间的运距；所述输出数据包括依照时间段进行分类，各时间段内所有渣土的运输路线；所述输出数据还包括依照路径节点进行分类，各路径节点所有渣土的进出情况。
4.根据权利要求3所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，所述运输路径包括第一运输路径和第二运输路径，第一运输路径为出渣点至消纳场，第二运输路径为出渣点至消纳场，且途中经过中转料场。
5.根据权利要求4所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，S3中，基于最小费用最
6.根据权利要求5所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，S3中，还根据所述运输路径，构建网络G的约束，包括：
7.根据权利要求6所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，S4中，求解网络G中总花费最小的最大流称为最小费用最大流，在最大化∑(s,v)∈Ef(s,v)的前提下最小化∑(u,v)∈Ef(u,v)×w(u,v)，其中，s表示源点，即该点只出不进，所有的边均指向其他的点，没有被其他点指向。
8.根据权利要求7所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，S4中，每次寻找单位费用最小的增广路进行增广，直到图上不存在增广路为止；并将其中寻找增广路的过程替换为用最短路算法寻找单位费用最小的增广路；时间复杂度为O(nmk)，其中n和m分别为网络的节点数与路径数，k为增广路的长度。
9.一种工程渣土调运方案的规划系统，其特征在于，用于执行权利要求1至8任一所述的工程渣土调运方案的规划方法，包括：
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质内存储有计算机程序；所述计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1至8任一所述的工程渣土调运方案的规划方法。
...【技术特征摘要】
1.一种工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，s1中，所述预处理包括：删除冗余特征、处理缺失值、去除不合理数据和特征归一化，以及对于缺失的数据进行删除处理。
3.根据权利要求2所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，s2中，所述抽象数学模型包括输入数据、输出数据、出渣点、中转料场、消纳场和运输路径；所述输入数据包括每单位时间段内各出渣点各类渣土产量、各中转料场可接收渣土的起止时间、各消纳场可接收渣土的起止时间、各出渣点、中转料场、消纳场之间的运距；所述输出数据包括依照时间段进行分类，各时间段内所有渣土的运输路线；所述输出数据还包括依照路径节点进行分类，各路径节点所有渣土的进出情况。
4.根据权利要求3所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，所述运输路径包括第一运输路径和第二运输路径，第一运输路径为出渣点至消纳场，第二运输路径为出渣点至消纳场，且途中经过中转料场。
5.根据权利要求4所述的工程渣土调运方案的规划方法，其特征在于，s3中，基于最小费用最大流模型构建网络g，所述网络g＝(v,e)中每条边有容量限制c(u,v)和单位流量费用w(u,v)，其中，v表示有向图网络中所有点的集合，e表示网络中所有边的集合，u和v分别表示一个有向图中某条边的起点和终点；每条路径包...
【专利技术属性】
技术研发人员：李怀谷，陈浩天，马铭聪，向阳，张慧敏，任金明，丁寒栋，孙鹏宇，付俊强，
申请(专利权)人：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：
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