[发明专利]一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法

权利要求书

1.一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤一：运用数字化及参数化建模方法，并结合施工仓面拓扑关系信息，构建混凝土坝虚拟施工模型；

步骤二，将混凝土坝虚拟施工模型中涉及的约束、边界条件、逻辑关系、方案优化规则和驱动策略进行标准化处理，依据其对象属性特征进行归类与抽象，按照其固有的各类属性分成彼此间互相独立的若干子类，并建立混凝土坝虚拟施工知识库；

步骤三，基于混凝土坝虚拟施工模型，利用计算机仿真技术，在模拟过程中按照时间步长不断检测当前施工计划中是否存在设备运行冲突和资源冲突，当检测到冲突存在时，调用基于次协调的综合求解搜索引擎，在已构建的混凝土坝虚拟施工知识库中搜索逻辑关系、方案优化规则，得到新的施工计划，从而实现施工方案及资源的冲突检测与调整；

所述步骤三中的冲突检测与调整机制是指基于计算机仿真技术，计算中按照时间步长不断检测当前施工计划中是否存在冲突，当冲突存在时，由搜索引擎根据虚拟施工知识库中的相关约束及优化原则，求解新的施工计划；继续按照时间步长对新的施工计划进行冲突检测，当输出结果为否定时，重复冲突检测与计划调整的过程；通过推进模拟施工计划进程的循环，产生以初始方案为基础，解决冲突后的最优施工方案的一种调整方法。

2.根据权利要求1所述一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法，其特征在于：所述步骤一中建立混凝土坝虚拟施工模型的处理过程为：基于参数化方程建立的坝体模型，通过计算机仿真技术结合施工模型属性，建立混凝土坝虚拟施工模型；其中，虚拟施工模型除了包含三维坝体模型基本的几何信息以外，还具有的属性包括特征信息、约束条件和施工资源信息。

3.根据权利要求1所述一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法，其特征在于：混凝土坝虚拟施工模型具备的属性包括坝体的材料特性、力学参数、施工特征；其中，模型的每一个浇筑单元都包括钢筋布置信息、冷却水管布设方案、相应的金属结构、预埋件、埋设的监测仪器特征信息；虚拟施工模型具备的约束条件包括坝体的空间约束、进度约束、环境约束，施工资源信息包括施工的材料信息、安装位置信息、安装误差、设备的工作参数。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法，其特征在于：所述步骤二中知识标准化处理的过程为：将施工模型中涉及的约束、边界条件、逻辑关系、方案优化规则和驱动策略知识进行收集和分类，按照其固有的各类属性分成彼此间互相独立的若干子类后，再将某一子类表示具有相同或相似的属性特征，依据特征的形式进行唯一性编码，编码采用可拓展的组合编码方式，从而构建了一种信息标准化的模板，对知识信息进行标准化分类、编码和管理，将数据与规则统一在虚拟施工知识库中存储与管理。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法，其特征在于：所述步骤二中构建的混凝土坝虚拟施工知识库包括五个子库： 施工边界条件及施工约束库：包含导流程序、气象水文信息、节点工期及依据坝体施工质量安全要求得到的施工工艺约束；施工逻辑关系库：根据各施工单元的分类、类特征及隶属关系，分层建立各单元的施工逻辑关系及单元实例的施工工序逻辑，以获得结构化的施工工序逻辑库；方案优化规则库；驱动策略库；冲突协调库。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法，其特征在于：所述步骤三中冲突的检测过程包含有对冲突的分类，是指基于混凝土坝的虚拟施工模型，再结合计算机仿真技术进行检测时，将引起施工计划调整的原因归为三类：设备运行冲突、资源使用冲突、系统条件与状态变化；其中设备运行冲突包括缆机之间的碰撞、吊罐与仓面机械的冲突碰撞和缆机吊罐与坝体的碰撞；资源的使用冲突包括施工仓面机械布置困难；系统条件与状态变化的冲突包括施工系统的运输与混凝土生产状态变化。