[发明专利]一种综合管廊断面优化方法及系统

说明书

本发明提供一种综合管廊断面优化方法及系统，所述方法包括：获取管廊内部空间使用信息、管廊内部管线布局信息；根据管廊内部空间使用信息和管廊内部管线布局信息，并以管廊内对应舱室容积率最大为目标确定管廊断面设计优化的目标函数；设置目标函数的约束条件；根据所述目标函数和约束条件建立非线性规划优化模型；使用加速遗传算法求解模型得出最优解，并将所述最优解作为管廊断面结构设计参数。本发明能够根据管廊内部空间使用信息和管廊内部管线布局信息，并以管廊断面的容积率作为目标函数，达到刻画管廊断面利用率的效果，实现综合管廊空间合理利用。

技术领域

本发明涉及综合管廊技术领域，尤其涉及一种综合管廊断面优化方法及系统。

背景技术

城市地下综合管廊又称“共同沟”，是敷设于地面下的一种构筑物，它可容纳电信、电力、供水、热力等多种公共管线，并拥有完备的排水、照明、通讯、监控等设施。管廊是为确保道路功能充分发挥，有效利用城市地下空间，改善城市环境，增强城市防震抗灾能力，确保城市安全运转而产生的市政基础设施。截止到目前，全国各地已经建成的管廊廊体在1000公里以上；在建管廊廊体超过5000公里；近年预计全国管廊建设总里程将超过8000公里。

目前，我国地下土地资源越来越紧缺，直埋敷设方式的市政管线占用了大量城市地下空间，使得一些城市为了建设发展的需要所见的城市地下轨道交通系统、地下停车场、地下商业街等地下设施建设空间不足。城市地下综合管廊横断面设计就是对地下管线先进行重新布置和分配，保证在城市运转供给中不出现断裂、爆管、受损、运行不畅等危害的发生。如果妥善处理综合管廊横断面面积大小与地下可用空间之间的关系，不但可以合理组织布置管线，集约断面，而且还可以提高地下空间的利用率，降低工程造价。有鉴于此，对于有限的地下空间，建设综合管廊取代直埋敷设，设计人员在对城市地下综合管廊设计时要着重考虑管廊横断面的占地大小对其他地下构筑物的不良影响，避免综合管廊横断面面积的无约束扩大，将矛盾影响最小化，经济效益最大化。因此，导致大量管廊横断面设计不合理的问题。

发明内容

本发明提供的综合管廊断面优化方法及系统，能够根据管廊内部空间使用信息和管廊内部管线布局信息，并以管廊断面的容积率作为目标函数，达到刻画管廊断面利用率的效果，实现综合管廊空间合理利用。

第一方面，本发明提供一种综合管廊断面优化方法，包括：

获取管廊内部空间使用信息和管廊内部管线布局信息；

根据管廊内部空间使用信息和管廊内部管线布局信息，并以管廊内对应舱室容积率最大为目标确定管廊断面设计优化的目标函数；

设置目标函数的约束条件；

根据所述目标函数和约束条件建立非线性规划优化模型；

使用加速遗传算法求解模型得出最优解，并将所述最优解作为管廊断面结构设计参数。

可选地，所述管廊内部管线布局信息包括管线载运介质、输送动力、维护所占用空间、管径、管线占地面积、检修通道面积、管位预留面积中一种或者任意组合；

或者所述管廊内部空间使用信息包括管廊内的空间利用率、管线与管线之间的间距、管线与管廊内壁间的净距、安装和维护空间中一种或者任意组合。

可选地，在所述根据管廊内部空间使用信息和管廊内部管线布局信息，并以管廊内对应舱室容积率最大为目标确定管廊断面设计优化的目标函数之前，所述方法还包括：

以管廊横断面为基础建立直角坐标系。

可选地，所述设置目标函数的约束条件包括：根据管廊内部管线布局信息、管廊内部空间使用信息和目标函数将管线与管线之间的间距、或管线与管廊内壁间的净距、或安装和维修空间、或管径设置为目标函数的约束条件。