[發明專利]高拱壩施工的仿真方法

無效

• 申請號: 201210147792.6
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102693289A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 尹習雙;劉金飛;陳萬濤;邱向東;何友忠;殷奎生
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團成都勘測設計研究院
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;E02B7/12
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明涉及通過數據挖掘進行水利工程的仿真設計，具體的講是通過數據挖掘進行高拱壩施工的仿真方法。

背景技術

采用計算機仿真技術進行高拱壩施工進度分析是近年來在水利工程領域里逐漸推廣使用的先進方法。其主要原理是通過對高拱壩施工過程進行概化和抽象，建立與現實施工過程相對應的計算機模擬模型，模仿實際系統的運行過程，分析系統狀態隨時間的動態變化規律。

施工仿真技術作為施工進度控制與決策的重要技術支撐手段，在國內外高混凝土拱壩的設計方案論證、施工期進度咨詢等方面發揮了重要作用。然而隨著國內300m級高拱壩的相繼開工建設，高拱壩混凝土澆筑施工設備、施工組織方法、施工技術水平、組織管理手段等不斷發展創新，不同工程在工程自身特性、施工單位的施工技術能力、建設單位的管理模式等各有特點，同一工程隨著施工的進展在磨合程度、技術總結進步、施工資源投入等方面不斷調整，傳統的高拱壩澆筑施工仿真方法難以快速適應工程的各種邊界條件的頻繁、動態變化；另一方面，在工程實施過程中積累了大量不同來源、雜亂無章的施工數據，如何充分利用這些數據、基于工程的實際施工數據和施工仿真分析的需要進行充分分析挖掘，提取有用的仿真參數修正仿真模型、動態適應工程的變化，是關系到施工仿真成果準確性的關鍵之一，也是施工仿真技術面臨的重要難題。

在現有施工仿真系統的研究和應用中，仿真模型的建立主要依據相關施工規范的規定、施工專家的個人經驗、工程調研等，通過人工總結、歸納、概化形成仿真算法；仿真邊界條件往往由仿真系統用戶根據個人經驗和對工程的定性認識來選擇。這樣使得目前的施工仿真技術存在以下缺陷：

1、水電工程的各項目分別具有唯一性的特點，各工程的施工過程和施工規律具有較強的個性，通過施工規范、專家經驗等方法建立的仿真模型符合高拱壩施工的一般規律，但在對具體工程進行仿真分析時，難以充分適應具體工程自身的個性特點，影響施工仿真技術指導施工的意義。

2、未能充分利用高拱壩工程混凝土施工中產生的海量的、凌亂的實際施工數據，通過對數據的評價、分析、推理形成對工程施工有指導意義的施工規律、技術參數、施工方案。

3、未能通過對實際施工數據的動態分析，提取適合工程不同施工階段的仿真參數，修正仿真系統模型，提高系統準確性。

發明內容

針對以上的問題，本發明提供了一種高拱壩施工的仿真方法，目的是通過對工程建設過程中海量的實際施工數據進行數據挖掘，獲得或驗證工程施工中各種因素對施工進度的影響規律，完善施工仿真系統模型、修正仿真規則，以提高仿真系統的準確性和效率，加強施工仿真系統在高拱壩施工進度控制中的指導作用。

本發明的高拱壩施工的仿真方法，包括：

a．對反映施工進度狀況的數據進行采集；

b．對采集到的數據進行數據整理和數據集成，其中數據整理包括填寫缺失的數據值、識別或刪除離群點，以及刪除重復數據并解決數據的不一致性；數據集成包括根據數據庫結構，設定源數據的導出接口，集成不同采集主體和不同工程的實際施工數據，建立拱壩施工進度的數據倉庫；

c．通過基于兩階段頻繁集理論遞推方法的布爾型關聯規則挖掘算法（Apriori算法）獲取所述數據倉庫中數據的關聯關系；Apriori算法是數據挖掘技術中的基礎算法，在超市貨物管理、火電自動化控制等很多其它存在關聯分析需求的領域都有應用，但在水電工程施工仿真技術中尚未有相關研究和應用。

d．將步驟c獲得的數據間的關聯關系與施工仿真系統中的澆筑決策規則庫中的規則進行逐一對比，增加或更新澆筑決策規則庫中的規則，所述的規則為通過對具體工程實際施工數據進行挖掘獲取的數據關系；根據澆筑決策規則庫中的規則通過計算機仿真技術建立高拱壩施工仿真系統；

e．根據施工的確定型參數，通過澆筑決策規則庫中的規則進行仿真系統參數的選擇。