【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工程控制，尤其涉及一種梁場平面布局方法及裝置。
技術介紹
1、在大規模的鐵路工程建設施工過程中，面對巨大規模及繁多的建設任務，完善鐵路建設工作標準化和規范化、全面提升鐵路工程建設質量已經刻不容緩。隨著鐵路工程預制梁場建設趨于現代化、復雜化，傳統的鐵路工程預制梁場建設生產方式制約鐵路預制梁場生產效益、產品質量及智能化發展，已無法滿足工程建設需求，將信息化、智能化技術應用到梁場建設已成為必然趨勢。
2、高速鐵路橋梁建設多以在梁場預制為主，現澆為輔，為此需要在高速鐵路建設工程沿線修建眾多的預制梁場。梁場具有占地面積大和臨時性等特點，梁場平面布局優化是建筑施工管理中的重要問題，它直接影響到施工效率和現場安全。通過合理規劃梁場平面布局節約土地資源，提高現場生產效率有著不可忽視的作用。現階段，我國梁場平面布局大多依靠工程施工人員的經驗手工規劃，存在著布局隨意、效率低下、資源利用不足，缺乏科學的理論指導等問題，在高速鐵路建設工程中出現諸多弊端。隨著鐵路工程快速建設，施工單位迫切地需要以新的、科學的方法來指導鐵路梁場規劃和布局設計，以實現最優的資源組合和最佳的布置方案，滿足現場工程建設需求。
技術實現思路
1、鑒于此，本專利技術實施例提供了一種梁場平面布局方法及裝置，以消除或改善現有技術中存在的一個或更多個缺陷，解決現有技術基于施工人員經驗手工規劃梁場功能區布局導致效率低下、資源利用率不足的問題。
2、本專利技術的一個方面提供了一種梁場平面布局方法，該方法包括
3、收集目標梁場的原始資料，所述原始資料包括根據鐵路梁場設計規劃及產能需求確定的生產對象要素、生產量要素、生產路線要素、生產輔助要素和時間要素；其中，所述生產對象要素記錄梁類型、規格、數量以及所需功能區類型；所述生產量要素記錄產能需求；所述生產路線要素記錄不同所述功能區之間的物流關系；所述生產輔助要素記錄各功能區所需的輔助設備和設施；所述時間要素記錄基于工期的生產階段時間點及周期；所述功能區類型至少包括制梁區、存梁區、提梁上橋區、鋼筋加工區、混凝土攪拌區、砂石料場和辦公生活區；
4、對所述目標梁場的各功能區之間的按照物流關系的強度劃分多個等級并配置第一分值，以及按照非物流關系中相鄰必要性的程度劃分多個等級并配置第二分值；所述相鄰必要性的程度根據工藝流程、監管需求、作業安全性、人員聯系以及噪音影響確定；
5、每對所述功能區之間基于設定權重聯合所述第一分值和所述第二分值計算綜合關系分值；
6、根據所述原始資料中記載的所述生產對象要素、所述生產量要素、所述生產路線要素、所述生產輔助要素和所述時間要素，計算各功能區所需面積；
7、根據各功能區的設定形狀、所述所需面積、排列規則以及各功能區之間的所述綜合關系分值，建立基于搬運總成本和功能區聯系緊密度的梁場功能區布局數學模型，構建不重疊約束和邊界約束，以最小化無聊搬運成本和最大化功能區聯系緊密程度構建目標函數，基于遺傳算法進行求解；
8、將所述遺傳算法求解得到的各所述功能區形狀和位置通過bim建模并模擬生產，根據模擬結果微調并確定各所述功能區的布局方案。
9、在一些實施例中，每對所述功能區之間基于設定權重聯合所述第一分值和所述第二分值計算綜合關系分值，計算式為：
10、k＝am+bn；
11、其中，k表示兩個所述功能區之間的綜合關系分值，m表示兩個所述功能區之間的所述第一分值，n表示兩個所述功能區之間的所述第二分值；a、b為權重系數。
12、在一些實施例中，根據所述原始資料中記載的所述生產對象要素、所述生產量要素、所述生產路線要素、所述生產輔助要素和所述時間要素，計算各功能區所需面積，包括：
13、計算所述制梁區面積，步驟如下：
14、計算制梁臺座數量，計算式為：
15、
16、其中，m1為所述制梁臺座數量，d為單片梁的預制周期；n為梁場生產梁的榀數；d為工期；
17、計算所述制梁區面積，計算式為：
18、s制梁區＝m1×s1；
19、其中，s1為單個臺座所需面積；
20、計算所述存梁區面積，步驟如下：
21、計算存梁臺座數量，計算式為：
22、m2＝t×η；
23、其中，m2為所述存梁臺座數量，t為預制梁在存梁臺座上最少存放的時間；η為所述制梁區一天內生產所述預制梁的榀數；
24、計算所述存梁區面積，計算式為：
25、s存梁區＝m2×s2；
26、其中，s2為單個存梁臺座所需面積；
27、計算所述提梁上橋區面積，計算式為：
28、s提梁上橋區＝m3×s3；
29、其中，m3表示一天內實施提梁上橋的所述預制梁的榀數；s3表示單個所述預制梁的面積；
30、計算所述鋼筋加工區面積，步驟如下：
31、計算每日鋼筋需求量，計算式為：
32、wtotal-steel＝m4×wsteel；
33、其中，wsteel為單根所述預制梁所需的鋼筋量，m4為所述預制梁每日生產量，wtotal-steel表示每日所需鋼筋總量；
34、計算所需鋼筋生產設備量，計算式為：
35、
36、其中，msteel表示所需鋼筋生產設備量，csteel表示單臺鋼筋生產設備每日生產鋼筋量；
37、計算所述鋼筋加工區面積，計算式為：
38、s鋼筋加工區＝msteel×s4；
39、其中，s4為單個所述鋼筋生產設備的面積；
40、計算所述混凝土攪拌區面積，步驟如下：
41、計算每日混凝土總需求量，計算式為：
42、wtotal-concrete＝m4×wconcrete；
43、其中，wconcrete為單根所述預制梁所需的混凝土量，m4為所述預制梁每日生產量，wtotal-concrete表示每日所需鋼筋總量；
44、計算所需混凝土攪拌站數量，計算式為：
45、
46、其中，mconcrete表示所需混凝土攪拌站數量，cconcrete表示單臺混凝土攪拌站每日生產混凝土的量；
47、計算所述混凝土攪拌區面積，計算式為：
48、s混凝土攪拌區＝mconcrete×s5；
49、其中，s5為單個所述混凝土攪拌站的面積；
50、計算所述砂石料場面積，步驟如下：
51、計算每日砂石料總需求量，計算式為：
52、vdaily-aggregate＝m4×vaggregate；
53、其中，vaggregate為單根所述預制梁所需的砂石料量，m4為所述預制梁每日生產量，vdaily-aggregate表示每日所需砂石料總量；
54、計算所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種梁場平面布局方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的梁場平面布局方法，其特征在于，每對所述功能區之間基于設定權重聯合所述第一分值和所述第二分值計算綜合關系分值，計算式為：
3.根據權利要求1所述的梁場平面布局方法，其特征在于，根據所述原始資料中記載的所述生產對象要素、所述生產量要素、所述生產路線要素、所述生產輔助要素和所述時間要素，計算各功能區所需面積，包括：
4.根據權利要求1所述的梁場平面布局方法，其特征在于，根據各功能區的設定形狀、所述所需面積和排列規則，建立基于搬運總成本和功能區聯系緊密度的梁場功能區布局數學模型，構建不重疊約束和邊界約束，以最小化無聊搬運成本和最大化功能區聯系緊密程度構建目標函數，基于遺傳算法進行求解，包括：
5.根據權利要求4的梁場平面布局方法，其特征在于，兩個功能區之間的距離在(0，dmax/6]區間時，bij賦值為1；兩個功能區之間的距離在(dmax/6，dmax/3]區間時，bij賦值為0.8；兩個功能區之間的距離在(dmax/3，dmax/2]區間時，bij賦值為0
6.根據權利要求5的梁場平面布局方法，其特征在于，所述遺傳算法中用于評價個體優劣程度的適應度函數計算式為：
7.根據權利要求6的梁場平面布局方法，其特征在于，所述遺傳算法中種群規模取值為100～1000；所述遺傳算法設置個體的交叉概率為0.3～0.9，設置變異概率為0.005～0.1。
8.一種梁場平面布局裝置，包括處理器、存儲器及存儲在存儲器上的計算機程序/指令，其特征在于，所述處理器用于執行所述計算機程序/指令，當所述計算機程序/指令被執行時該裝置實現如權利要求1至7中任一項所述方法的步驟。
9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序/指令，其特征在于，該計算機程序/指令被處理器執行時實現如權利要求1至7中任一項所述方法的步驟。
10.一種計算機程序產品，包括計算機程序/指令，其特征在于，該計算機程序/指令被處理器執行時實現權利要求1至7中任一項所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種梁場平面布局方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的梁場平面布局方法，其特征在于，每對所述功能區之間基于設定權重聯合所述第一分值和所述第二分值計算綜合關系分值，計算式為：
3.根據權利要求1所述的梁場平面布局方法，其特征在于，根據所述原始資料中記載的所述生產對象要素、所述生產量要素、所述生產路線要素、所述生產輔助要素和所述時間要素，計算各功能區所需面積，包括：
4.根據權利要求1所述的梁場平面布局方法，其特征在于，根據各功能區的設定形狀、所述所需面積和排列規則，建立基于搬運總成本和功能區聯系緊密度的梁場功能區布局數學模型，構建不重疊約束和邊界約束，以最小化無聊搬運成本和最大化功能區聯系緊密程度構建目標函數，基于遺傳算法進行求解，包括：
5.根據權利要求4的梁場平面布局方法，其特征在于，兩個功能區之間的距離在(0，dmax/6]區間時，bij賦值為1；兩個功能區之間的距離在(dmax/6，dmax/3]區間時，bij賦值為0.8；兩個功能區之間的距離在(dmax/3，dmax/2]區間時，bij賦值為0.6；兩個功能區之間的距離在(dmax/2，2dmax/3]...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張天龍，劉紅良，解亞龍，劉紅峰，孫明智，趙健，趙鈺，王萬齊，劉中華，林維江，楊彥海，趙志國，陳延君，張志國，牛遠志，張少朋，郝玉強，曹海林，馮勝龍，于海龍，余海鵬，劉劍青，梁博帥，李飛，崔鈞，王燕，黃成峰，章天倫，吳佳琪，聶現會，王鵬華，
申請(專利權)人：中國鐵道科學研究院集團有限公司電子計算技術研究所，
類型：發明
國別省市：
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