[发明专利]一种土石方调运机械的配置方法、装置、设备及存储介质

说明书

本申请公开了一种土石方调运机械的配置方法、装置、设备及存储介质，本申请基于虚拟时间窗对复杂供料场和受料场环境下的土石方调运机械进行配置，以达到降低成本、提高施工质量的目的。本发明方法中，通过建立最小成本目标函数、建立时间窗服务模型，将施工机械使用成本与施工质量保障措施进行有效结合，并在预设软件（例如MATLAB）中采用施工过程动态仿真的方式对目标函数进行求解，最终获得最优机械配置方案。实例应用表明，本方法能在保障工程施工过程中料源有序供给的基础上，配置出最优的施工机械数量，从而达到降低成本、提高施工质量的目的，本方法可以适应各种复杂条件下的供料场、受料场之间的运输机械最优方案配置。

技术领域

本申请涉及水利、土木工程技术领域，尤其涉及一种土石方调运机械的配置方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在当前水利、土木工程领域，优化土石方调运机械配置已经成为工程建设领域中一个十分关键的问题。土石坝填筑等工程建设的关键问题之一就是如何确保土石方运输的高效性、质量和成本的平衡。

在实践中，许多工程项目由于土石方调运机械的配置不合理或者是施工过程控制不精，例如土方石供需关系不一致，导致在单位施工周期或者同一个工序中土方石冗余或短缺，导致运输效率低、成本高、施工周期延长等问题，且土方石的调运机械（例如自卸运输车）在数量配置上仅考虑总运输量与单个调运机械单次的运输量及工期，为了保证在工期内完成施工，对于调运机械的数量配置通常会冗余，导致土方石在受料场堆积，或者土方石在供料场的供给短缺，导致土方石的运输效率低，同样也导致单位时长内需要调动多余正常需求的调运机械，从而增加运输成本。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种土石方调运机械的配置方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中土方石的运输效率低、运输成本高的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种土石方调运机械的配置方法，所述土石方调运机械包括运输车，所述运输车应用于供料场环境和受料场环境，所述配置方法包括：

获取所述运输车的启动成本、工作成本、闲置成本并建立用车成本模型；

获取所述受料场环境在预设时间段内的需求量与所述供料场在所述预设时间段内的供给量之间的第一差值，并判断所述第一差值是否位于第一预设区间内；

若否，则根据所述第一差值建立时间窗不匹配惩罚成本模型；

获取所述运输车的实际运输工期，并获取所述实际运输工期与预设运输工期的第二差值，判断所述第二差值是否位于第二预设区间；

若否，则根据所述第二差值建立工期不匹配成本模型；

整合所述用车成本模型、所述时间窗不匹配惩罚成本模型、所述工期不匹配成本模型并形成总成本模型；

根据预设策略建立基于所述总成本模型的目标函数；

根据预设算法求解所述目标函数的最小值，以获得所述运输车的最小配置数量。

作为本申请的进一步改进，所述用车成本模型通过式（1）表征：

（1）；

其中，为所述用车成本模型，为所述运输车的所需数量，为所述启动成本，为所述工作成本，为所述闲置成本，为成本系数，为所述运输车的编号，为所述预设时间段进行离散化处理后的时段数量，为所述预设时间段进行离散化处理后的时段编号，为编号的运输车在离散化处理后的时段的工作状态，表示编号的运输车处于闲置状态，表示编号的运输车处于工作状态，为离散化处理的间距。

作为本申请的进一步改进，所述时间窗不匹配惩罚成本模型通过式（2）表征：

（2）；

其中，为所述时间窗不匹配惩罚成本模型，为时间窗不匹配惩罚系数，为所述受料场的数量，为所述受料场的编号，为在时段内受料场已接受的填筑料方量，为受料场在所述预设时间段内的需求量，为时间窗不匹配惩罚增长指数。