[发明专利]基于时积元的仓面施工时空冲突量化计算方法

说明书

本发明公开了基于时积元的仓面施工时空冲突量化计算方法，包括整理汇总仓面信息，确定仓面施工条件；建立等比例仓面施工机械微元模型；将机械微元模型与机械的运动轨迹、空间状态信息结合，建立施工机械时积元模型；确定机械时积元运动过程时间分时、运行轨迹及边界信息；确定机械邻步差、微步轨迹；运用线性插值算法，采用计算机程序语言，模拟得到机械微元分时运行轨迹；得到微元分时相贯量、相贯数及相贯度，从而量化时空冲突。本发明解决了仓面施工时空冲突无法量化的问题，将冲突这一模糊的概念进行量化，从而为仓面施工安全与效率提供可对比的具体参考值，对提高仓面机械配置效率及施工效率，减少安全风险和效率损失具有重要的指导意义。

技术领域

本发明属于水电工程施工领域，具体涉及基于时积元的仓面施工时空冲突量化计算方法。

背景技术

拱坝多位于地形陡峻，河谷深切的狭窄地段，施工空间资源有限，施工活动多且交叉，施工方法复杂，施工工艺要求严格，机械及辅助设备繁杂。拱坝混凝土拱坝的施工作业面狭窄，机械布置困难，易出现安全风险或效率损失，在一定程度上影响了大坝的快速建设。由于大坝持续高强度快速施工必须建立在确保施工质量及施工安全的基础上，所以评估仓面施工时空冲突对解决安全风险和效率损失的问题具有十分重要的意义。

评估施工机械时空冲突的方法很多，主要集中于对外界环境因素引起的安全风险评估及预测、影响效率损失因素的辨识及其对效率损失的定量计算等方面。但是，目前仍然缺少对拱坝施工过程施工空间的具体分类和时空冲突风险量化研究，同时也鲜有展开施工空间分类与施工安全风险和效率损失的关联性量化分析等研究以及由于施工实体间时空冲突带来的效率损失的计算及效率优化。

由于拱坝仓面施工工艺流程的复杂性、施工空间资源的局限性、施工设备作业交叉性等因素影响，仓面施工时空冲突所引起的安全风险和效率损失问题愈发复杂。然而，仓面施工时空冲突的量化可使冲突这一模糊的概念进行量化，能够为仓面施工安全与效率提供可对比的具体参考值；同时，可以直观、方便地分析施工过程中每个元素在不同时空状态下的冲突情况，对提高仓面机械配置效率及施工效率，减少因施工现场机械冲突和相互干扰导致的安全风险和效率损失具有重要的指导意义，量化仓面施工时空冲突是解决安全风险和效率损失问题的关键。

发明内容

本发明的技术问题是现有的评估施工机械时空冲突的方法，主要集中于对外界环境因素引起的安全风险评估及预测、影响效率损失因素的辨识及其对效率损失的定量计算，缺乏对仓面施工时空冲突风险量化。

本发明的目的是解决上述问题，提供一种仓面施工时空冲突量化计算方法，量化仓面施工中的时空冲突，从而提高仓面机械配置效率及施工效率，减少因施工现场机械冲突和相互干扰导致的安全风险和效率损失。

本发明的技术方案是基于时积元的仓面施工时空冲突量化计算方法，包括以下的步骤，

步骤1：整理汇总仓面信息，确定仓面施工条件；

步骤2：根据仓面施工机械信息，建立等比例仓面施工机械微元模型；

步骤3：将机械微元模型与机械的运动轨迹、空间状态信息结合，建立施工机械时积元模型；

步骤4：结合仓面施工条件及时积元模型信息，确定机械时积元运动过程时间分时、运行轨迹及边界信息；

步骤5：明确机械施工过程的分时点、分时轨迹及分时边界，确定机械邻步差、微步轨迹，邻步差为相邻的两个状态转变时间差，微步轨迹为微元在每个单一状态下的运行轨迹；

步骤6：运用线性插值算法，采用计算机程序语言，模拟得到机械微元分时运行轨迹；

步骤7：依据施工机械的时空状态运行轨迹，得到微元分时相贯量、相贯数及相贯度，从而量化时空冲突。