线性规划在城市水土保持中的应用

随着城市化建设进程的加快,出现大量土石方挖填活动,造成大量的弃土弃渣和城市水土流失.如何合理地进行土石方优化配置,不仅关系到城市建设水土保持,同时也将直接影响土石方挖运费用的投入.就运用最优控制中的线性规划模型解决土石方优化配置问题进行探讨.     

五里河综合治理工程土石方平衡分析

开发建设项目土石方平衡分析即根据建设项目的设计资料、标段划分、地形地貌、运距、土石方质量、回填利用率、剥采比等合理确定取土(石)量、弃土(石)量和开采、堆弃地点、形态等,初步提出分类堆放及综合利用途径,并附土石方平衡表和土石方流向框图加以说明.通过对葫芦岛市五里河综合治理工程土石方进行平衡分析,探讨土石方平衡在开发建设项目水土保持方案中的应用,确定弃土(石)量的综合利用途径.     

基于线性规划的土石方动态调配系统建模仿真

土石方动态调配优化平衡是大型土石方工程施工的关键.采用运筹学中的线性规划方法,以土石方调配的总费用最小为目标函数,考虑调配过程中定性化和定量化的约束条件,以料物的调配方量为决策变量,建立土石方动态调配系统数学模型.结合龙背湾面板堆石坝工程,对其土石方调配过程进行仿真计算,得出最终料物调配方案,实现了土石方平衡与调配的整体优化.同时,验证了施工方案的可行性.     

道路工程土石方调配与施工进度的动态联合优化

土石方调配是道路工程路基设计与施工中的重要问题。根据道路工程土石方调配施工的特点与要求,考虑土石方调配施工过程的动态性、施工进度的局部可调整性以及施工作业面的生产强度限制,将土石方的优化调配与施工进度结合,建立道路工程土石方调配与施工进度的动态联合优化模型,实现道路路基土石方调配的动态优化以及与工程进度的联合优化。工程实践应用表明,本模型的计算结果提高了道路路基开挖料的利用率,减少弃料量和借料区开挖量,减少了弃料占地面积和借料区征地面积,有利于保护道路沿线生态环境,最终实现了经济目标与生态目标的共同改进。本模型具有实用性和可操作性,满足工程应用的要求,可在道路工程中推广应用。     

公路工程土石方调配应用研究

通过对公路工程土石方调配线性规划的优化并综合考虑施工进度和工作面的生产强度,对土石方调配的成本控制、资源优化进行分析研究,结合线性规划模型、大系统分解协调模型和动态规划模型等土石方调配优化模型建立一个综合性的土石方调配系统。弥补了现有线性规划调配方案在实施过程中无法与现场实际施工状态相匹配的缺陷。进一步提高了路基开挖方的利用率,压缩运输成本,减少弃方和借方量,降低对沿线生态环境的破坏。     

土石方平衡快速计算方法探讨

水利工程施工通常土石方挖填量较大,开挖点、回填点及弃渣点较多。如何有效利用可用料,并对可用料进行中转堆存、对弃渣料进行有序堆放,基础工作之一就是土石方平衡计算。介绍在设计工作中如何优化土石方平衡计算表格,提高土石方平衡计算效率,使土石方平衡计算直观、易懂、快速。     

土石方平衡运输优化线性规划的Vogel解法

使用线性规划解决施工生产中的优化问题,有着广泛的应用。除了为人们所熟知的网络计划技术之外,还可用来土石方平衡优化、规划施工道路、进行现场布置、配置机械设备以及优化临时工程设计。南水北调中线工程作为特大型引水工程,全长1241.21km,土石方总工程量达8.9亿m3,平均71.70万m3/km。在施工过程中,应注重规划好土石方平衡的运输调配,对于加快施工进度,降低施工成本有着重要的经济价值。对于在南水北调工程施工中经常遇到的大型土石方挖运平衡运输问题,采用线性规划方法进行规划,用Vogel法求解得到比较经济合理的优化方案,是提高经济效益,指导施工生产的基本方法。     

梨园水电站土石方调配方案研究

针对梨园水电站土石方调配的特点,分析调配过程中的各约束条件,建立了土石方调配的线性规划模型,利用模型对梨园水电站可研阶段进行了土石方调配优化计算。该方法提高了设计效率和土石方调度的科学性。在项目实施阶段,根据现场施工进度对土石方调配进行实时调整,减少了石料开采及弃渣的数量,节约了工程投资,充分体现了"节能、环保"的绿色水电理念。     

南水北调中线总干渠渠道土石方调配平衡研究

南水北调中线总干渠渠道工程的土石方开挖、填筑工程量很大,土石方调配平衡问题处理得合理与否,对整个工程的占地、投资等方面有较大影响。为减少工程投资和施工占地,根据总干渠渠道工程的长跨度特点,提出相应的土石方调配平衡规划的设计原则,利用线性规划技术研究了总干渠土石方调配平衡问题,通过建立数学模型并求解,得到合理、优化的土石方调配平衡结果,为南水北调中线总干渠渠道施工组织设计提供了可靠依据。     

溧阳抽水蓄能电站主体工程土石方调配平衡研究

针对溧阳抽水蓄能电站工程C1标、C2标的施工方案,较全面系统地分析了土石方施工工程 中的影响因素,以及各个方面相互联系和制约关系,进行了土石方调配平衡系统与道路运输系统等的 综合优化,以寻求合理的土石方调配方案,达到快速、合理、经济施工之目的。     

古贤水利枢纽两种代表坝型土石方平衡比较

土石方动态调配优化平衡是大型土石方工程施工的关键[1]。针对古贤水利枢纽如分别采用混凝土重力坝和混凝土面板堆石坝这两种不同坝型,进行了土石方等工程量的比较。混凝土面板堆石坝方案的土石方开挖量较大,扰动地表面积多373 hm2,产生的弃渣多3 989万m3,新增水土流失比重力坝方案多14. 1万t,水土保持投资需增加20 110万元。经综合其他因素考虑,推荐混凝土重力坝作为古贤水利枢纽工程的坝型。     

糯扎渡心墙堆石坝土石方调配平衡研究

 通过分析糯扎渡心墙堆石坝土石方填筑和开挖工程之间的料源平衡和进度协调的关系,采用线性规划方法 ,结合施工中的实际因素,建立土石方调配优化数学模型。通过实际运用,达到了节约资源、节省费用、合理快速施工的目的。     

基于蒙特卡洛树搜索的土石方动态调配算法及验证

针对堆石坝填筑进度控制以及土石方动态调运问题,受AlphaGo-Zero的启发,本文提出了一个基于蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo tree search,MCTS)的土石方智能动态调配模型。该模型以当前累计填筑工程量、紧邻前一月份完成工程量以及当前月份为状态,用各月填筑工作面对应的填筑可达强度约束动作空间,综合考虑节点工期、总工期、坝面施工机械费用和土石方调运费用等因素构造奖励函数。此外,结合本文研究问题的特点,对MCTS迭代中的上限置信区间算法(upper confidence bound apply to tree,UCT)进行了改进和比较分析,最后以一个工程实例对本文提出模型的有效性进行了验证分析。结果表明,与施工仿真相比,以MCTS为框架的土石方动态调配模型的计算分析时间大大减少,为土石方动态调配问题提供了新的模型与手段。     

向家坝水电站工程土石方调配平衡研究

向家坝水电站工程土石方开挖、填筑及弃渣量巨大,土石方调配问题合理与否,直接影响到工程进度、质量、投资等目标的实现.尤其是弃渣要求用于建设施工、生活营地,能否合理调运并及时形成这些场地,对工程顺利实施有重大影响.使用计算机模拟技术,采用应用广泛的运筹学线性规划方法,建立了向家坝工程的土石方调配数学模型,编程电算求解,得出调配优化结果并汇总分析,据此判断弃渣道路布置、道路运输强度、施工场地形成以及渣场规划容量的合理性.研究结果为向家坝水电站工程土石方调配施工组织设计提供了可靠依据.研究证明,采用线性规划方法解决水电工程土石方调配问题是合理可靠的.     

基于蚂蚁和粒子群算法的土石方调运优化方法研究

本文分析了水利工程中土石方调运的影响因素及其特点，提出了一种基于蚂蚁算法和粒子群算法的土石方调运优化方法。与线性规划方法相比，该方法对调运问题的约束和目标函数没有线性要求，具有可以考虑实际工程中非线性约束、便于随机模糊分析等优点。在某大型堆石坝土石方调运中的应用及其与线性规划方法结果比较表明，本文提出的方法是可行的。     

水利水电工程场内道路土石方运输强度计算

如何合理确定水利水电工程场内道路土石方运输强度,对确定道路等级、优化施工道路的设计标准、减小施工难度、减少工程投资尤为重要。针对水利水电工程场内道路土石方运输强度计算的难点,建立了场内道路土石方运输强度计算模型,同时基于Mine Sched软件提出了一种标准化的计算方法,分别从输入条件标准化、计算过程参数化和计算结果可视化等方面进行了阐述。工程实例应用分析表明,计算结果与工程设计方案结果相符,可供类似工程借鉴。     

基于大系统理论的土石方调配与填筑仿真研究

在堆石坝的施工中,坝料的开采、装运等土石方调配过程都是以填筑需求为主导,会对坝体填筑施工造成影响,进而关系到整个工程建设的顺利进行。为达到快速、经济、质量三大目标,需将填筑进度问题与土石方调配平衡与优化结合起来研究。以龙背湾水电站工程为例,根据大系统理论和大系统控制论的建模思想对土石方调配模型进行研究,利用面向对象的程序语言Visual Basic进行软件开发,得到拟定进度下的料物平衡方案。     

基于水土保持的施工组织优化设计

结合鲁北输水工程实际,吸收水土保持的理念来优化施工组织设计,阐述优化土石方平衡和弃土区布置及临时设施布置等,既保证施工的正常进行,也能减少对生态环境破坏的要求.     

基于导流程序的堆石坝土石方施工进度优化

构建了土石方调配的数学模型,建模过程中重点考虑了部分约束条件和必要的干预因素,并把最为经济定格为全过程调配的目标。运用低阶计算方法,把受空间和时间限制的土石方调配系统的动态问题成功地静态化,最后求解就可以应用静态的线性规划方法。本方法操作方便、概念清楚,便于全局优化。     

沿海潮汐河道截流技术研究与应用

本文遵照沿海潮汐涨落规律,通过对所承建项目施工时封堵坝(围堰)在龙口合龙时水力学要素的分析研究,在断面设计、材料选用、设备组织、施工工艺等方面制定了科学合理的方案,并指出了施工的三个关键因素:填料级配方案优化、充分利用潮位、土石方填筑速度控制,从而确保了合龙顺利成功,可供今后同类工程借鉴。