[发明专利]混凝土坝浇筑入仓机械联合浇筑模拟与优化方法

权利要求书

1.一种混凝土坝浇筑入仓机械联合浇筑模拟与优化方法，其特征是包括以下步骤：

一、将大坝混凝土浇筑仓位系统数字化，即获取包括各个仓位的空间位置、混凝土方量参数并保存于数据库中；

二、将入仓机械的相关参数数字化，即获取包括入仓施工机械的空间定位、工作性能、运行特征、工作范围机械参数并保存于数据库中；

三、将混凝土坝浇筑施工进度数字化，即将包括各个坝段、各个坝块的上升进度要求保存于数据库中；

四、将混凝土坝浇筑质量要求数字化，即将包括坝体混凝土浇筑施工高差限制、间歇时间限制、温控参数施工技术要求参数保存于数据库中；

五、将以上参数代入模拟模型和优化模型中，即可得到混凝土坝浇筑入仓设备的联合浇筑施工方案。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土坝浇筑入仓机械联合浇筑模拟与优化方法，其特征是：

模拟模型的模拟计算过程为：

一、读取当前仓位编号（b(k)），设备编号（m(i)）和模拟时段（t）；

二、对于任一除当前入仓设备（i）以外的混凝土浇筑入仓设备（j），如果其间歇时间超过浇筑入仓设备允许最长闲置时间，并且其间歇时间与由当前入仓设备（i）单独浇筑仓位（k）的持续时间有重合，并且以外的混凝土浇筑入仓设备（j）满足浇筑仓位（k）的其他各项条件，则将以外的混凝土浇筑入仓设备（j）作为添加到可选联合施工设备集合（validm）中；

第三步：如果浇筑入仓当前入仓设备（i）覆盖仓位（k）的比例小于浇筑设备覆盖仓位面积最小比例；或者当前入仓设备（i）独立浇筑仓位k时间晚于该仓位的计划浇筑完成时间；或者当前入仓设备（i）的生产率小于最小浇筑强度要求，则进入下一步；

否则，转向第五步；

第四步：对于任一除当前入仓设备（i）以外的混凝土浇筑入仓设备（j），如果设备（j）的取料平台不同于当前入仓设备（i）的取料平台，并且以外的混凝土浇筑入仓设备（j）的空闲开始时间位于模拟时段（t）内，并且当前入仓设备（i）和以外的混凝土浇筑入仓设备（j）的空间位置处于安全操作距离之外，则将以外的混凝土浇筑入仓设备（j）作为添加到可选联合施工设备集合（validm）中；

第五步：执行最优化模型，选择联合浇筑的以外的混凝土浇筑入仓设备（j）；

第六步：施工时，将当前入仓设备（i）和以外的混凝土浇筑入仓设备（j）按照优化模型的优化结果联合浇筑仓位（k）；或者给予报警，表示无设备可参与当前仓位的联合浇筑。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土坝浇筑入仓机械联合浇筑模拟与优化方法，其特征是：

依据模拟模型计算结果，当存在两个以上的可选入仓设备时，选择最先浇筑完该仓混凝土或设备综合利用率最高的设备参与联合浇筑施工；

浇筑设备优化选择模型为：

目标函数：min mft=max（mft(i)，mft(j)）；

min mft为最小浇筑时间；

mft(i)、mft(j)分别为当前入仓设备i和以外的混凝土浇筑入仓j完成该仓混凝土浇筑时间；

浇筑能力约束：

mp(i)×(t－ft(k))+mp(j)×(max(t,mib(j))－min(mif(j),ft(k)))≥bq(k)；

浇筑量均衡约束：

mp(i)×(t－mft(i))＋mp(j)*(max(t,mib(j))－mft(j))＝bq(k)；

浇筑完成时间约束：

mft(i)≥ft(k)；mft(j)≥ft(k)；mft(j)≥mif(j)；

可选设备约束：

j∈validm；

式中：

mp(i)：当前入仓设备i的生产率；

t：系统模拟主时钟；

ft(k)：仓位的计划浇筑止时间；

mp(j): 以外的混凝土浇筑入仓设备j的生产率；

mib(j)：以外的混凝土浇筑入仓设备j处于闲置状态的起时间；

mif(j)：以外的混凝土浇筑入仓设备j处于闲置状态的止时间；

bq(k)：仓位混凝土方量；

validm：满足联合施工各项约束的可选施工设备集合；

通过以上模拟模型和优化模型的求解，得到最佳的联合施工设备以及每台设备参与该仓位混凝土浇筑的时间和各自完成的浇筑方量。