[发明专利]一种针对群塔的塔吊选型与布置优化方法及系统

权利要求书

1.一种针对群塔的塔吊选型与布置优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：给出初始塔吊选型与布置方案，建立该工程所有需要塔吊吊装的物料信息库和备选塔吊的各参数数据库，在此基础上给出初始塔吊选型与布置方案，所述物料信息库是在建筑信息模型(BIM)的基础上，根据施工方法、施工部署得出，物料信息库中记录的物料信息包括该工程待吊装的所有物料的种类、就位高度、平面坐标和重量；所述塔吊参数数据库可实时更新，记录了市面常用的各种型号塔吊的相应参数，包括技术参数和经济性参数，所述技术参数包括各型号塔吊的臂长、吊重曲线、起升速度、回转速度和变幅速度，所述经济性参数包括租金、塔吊基础费用、运维费用和附着费用；

S2：覆盖范围校核，校核拟建建筑及待吊装物料是否均在塔吊的覆盖范围内，若否，系统中显示未落入覆盖范围的拟建建筑物或待吊装物料信息，并对塔吊型号、数量及布置位置进行调整，重新进行覆盖范围校核；

S3：物料分配，根据塔吊布置位置，进行物料信息库中全部物料的分配，明确每台塔吊分别需要吊装的物料，形成每台塔吊各自的物料清单；

S4：碰撞校核，模拟塔吊运行过程，检查塔吊与拟建建筑、塔吊与塔吊之间是否出现碰撞，若出现碰撞，系统中显示碰撞信息，并根据此信息对塔吊型号及布置位置进行调整，跳转至步骤S2；

S5：吊重校核，对照各塔吊的吊重曲线，依次校核各塔吊能否满足其各自物料清单中各物料的吊装要求，若否，系统中显示不满足要求的物料信息及塔吊信息，并根据此信息调整塔吊型号及布置位置，跳转至步骤S2；

S6：工期校核，根据以往工程各型号塔吊作业时间数据，运用统计方法分别拟合出各型号塔吊完成不同种类物料吊装的单次吊装作业时间计算公式，将各台塔吊各自物料清单中的物料具体信息依次代入时间计算公式，再求和得出各台塔吊总作业时间，若总作业时间大于该工程工期，则调整塔吊型号、数量及布置位置，跳转至步骤S2，其中，各台塔吊单次吊装作业时间计算公式为，

式中：T_i—塔吊单次吊装作业时间；

t₀—塔吊作业过程的静态时间；

ω—塔吊回转角速度；

v₁—塔吊变幅速度；

v₂—塔吊起升速度；

θ—单次吊装过程中塔吊的回转夹角；

R—单次吊装过程中塔吊的变幅距离；

H—单次吊装过程中塔吊的起升高度；

α—塔吊回转时间、变幅时间、起升时间的调整系数，该调整系数由各型号塔吊以往工程作业时间数据经统计分析拟合得出；

S7：经济性校核，根据各台塔吊的经济性参数值，计算各台塔吊在其服役全过程的总费用，并与拟建项目塔吊预算费用作比较，若超出预算费用，系统中显示超出金额并对塔吊型号、数量及布置位置进行调整，跳转至步骤S2；

S8：经济性优化，系统将步骤S6得到的塔吊布置方案存储为备选方案，并按照费用降低方向依次更换各台塔吊型号，且每次只更换一台塔吊，跳转至步骤S2，若所有塔吊更换一遍之后仍不能满足要求，则输出备选方案作为最终的塔吊布置方案。

2.根据权利要求1所述的一种针对群塔的塔吊选型与布置优化方法，其特征在于：所述步骤S3中物料分配遵循就近原则，即所有物料均分配给距离其所处的平面位置最近的塔吊。

3.根据权利要求1所述的一种针对群塔的塔吊选型与布置优化方法，其特征在于：所述步骤S3中物料分配亦可遵循平均分配原则，若该物料仅在单台塔吊覆盖范围内，则分配给该台塔吊，若该物料在多台塔吊覆盖范围内，则分配给吊装任务少的吊塔。

4.根据权利要求1所述的一种针对群塔的塔吊选型与布置优化方法，其特征在于：所述步骤S4-S7顺序可调。

5.一种基于权利要求1-4任意一项所述的一种针对群塔的塔吊选型与布置优化方法的系统，其特征在于：包括与所述步骤S1-S8分别对应的初始塔吊布置方案生成模块、覆盖范围校核模块、物料分配模块、碰撞校核模块、吊重校核模块、工期校核模块、经济性校核模块和经济性优化模块，所述系统还包括修改模块，所述修改模块可被覆盖范围校核模块、碰撞校核模块、吊重校核模块、工期校核模块、经济性校核模块和经济性优化模块调用，用于初始塔吊型号、数量及布置位置的调整。