[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

说明书

本发明提供了一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法，运用数字化及参数化实体模型设计方法，构建混凝土坝虚拟施工模型；将虚拟施工模型中涉及的约束条件、逻辑关系等知识进行统一分类和编码，创建混凝土坝虚拟施工知识库；运用计算机仿真技术模拟混凝土坝施工过程，计算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、资源冲突等，若存在冲突，则基于次协调与知识推理的综合寻优及进度与资源动态优化方法，搜索知识库中的知识规则、方法和策略，求解得到新的施工计划，从而实现施工方案及资源的冲突检测与调整。

技术领域

本发明涉及水利工程施工组织管理领域，具体涉及一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法。

背景技术

混凝土坝的工程规模一般较大，资源投入数量多，施工周期长，不确定影响因素多。混凝土浇筑方案的优劣直接影响到工程建设的工期、质量、成本及安全。混凝土坝随着工程建设规模和施工难度的不断增加，施工过程中的不确定因素也愈加复杂和随机，这对工程的设计、施工和管理带来新的挑战和要求。此外，混凝土坝的施工过程是一个复杂的动态系统，建设周期长、约束条件众多、各施工环节相互交叉影响，面对坝体结构、多工种的交叉作业、多变的施工环境等因素，其方案拟定、验证与优化均难以通过构建简单的数学解析模型来分析研究，传统的依靠设计人员或专家通过工程类比或经验来拟定、验证和优化施工方案的思路已心余力绌。

混凝土坝的仓面施工中空间资源十分有限，材料仓库、加工辅企、施工道路等布置困难，物料运输难度大；地质条件复杂，坝基坝肩与高边坡处理难度大，帷幕灌浆、固结灌浆等与坝体浇筑矛盾突出；施工机械设备布置困难，混凝土、钢筋等物料入仓方式多变，运输与施工机械设备种类多，施工过程中各因素在时间空间上均存在交叉和干扰。这些都使得制订出科学合理、高效可行的混凝土坝工程施工方案变得尤其困难。

然而，高强度的连续施工必须在确保工程质量及安全的前提下实现。因此，在施工开始之前找出完善的施工方案，对于加快进度、提高质量、减少或杜绝安全事故、降低成本具有重要的意义，也是提高施工生产力和提升施工管理水平的必然途径。这就要求从施工组织与资源配置优化、施工过程中突发事件的预判与处理、方案的实时调整与调度等方面入手，实现施工现场的精细化科学管理。

发明内容

本发明是为了解决施工过程中在时间及空间上的冲突从而导致施工进度缓慢、工程质量较差等问题，针对于如何安全高效的制定混凝土坝施工计划，提供了一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种混凝土坝施工方案及资源冲突检测与调整方法，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、方案优化规则等，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。