[發(fā)明專利]一種機場道面加厚層優(yōu)化設計系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410010728.2
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103761373A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 李光元;樓設榮;許巍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種機場道面加厚層優(yōu)化設計系統(tǒng)，其特征在于，該機場道面加厚層優(yōu)化設計系統(tǒng)包括：

用于優(yōu)選出滿足給定技術標準要求的舊機場道面加厚層的最優(yōu)設計方案的自動優(yōu)選單元；

用于計算出舊機場新道面表面各分倉點的設計高程、混凝土加厚層厚度以及道面加厚層的混凝土總量的自動計算單元；

用于進行舊機場老道面表面測量高程校對及修改設計、舊機場新道面表面設計高程修改設計的交互式單元；

用于繪制出舊機場新道面表面的設計等高線圖、舊機場新道面表面的高程坡度控制圖、舊機場道面任意分倉線位置的縱斷面圖、舊機場道面加厚層分倉高程施工圖的自動繪制單元。

2.一種機場道面加厚層優(yōu)化設計方法，其特征在于，所述機場道面加厚層優(yōu)化設計方法包括以下步驟：

建立機場道面表面設計幾何模型；

建立道面加厚層優(yōu)化設計的數(shù)學模型；

確定道面加厚層優(yōu)化設計方案的最優(yōu)化求解方法。

3.如權利要求2所述的機場道面加厚層優(yōu)化設計方法，其特征在于，建立機場道面表面設計幾何模型的具體步驟為：

x軸為機場道面的橫向坐標；

y軸為機場道面的縱向坐標；

l、m分別表示道面表面的橫坡及縱坡個數(shù)；

e₀表示坐標原點處新道面表面各縱向設計坡度；

e_j(j＝1,2,...,m)表示新道面表面各縱向設計坡度；

e_m+i(i＝1,2,...,l)表示新道面表面各橫向設計坡度，

根據(jù)上述機場道面設計表面幾何模型，對于道面上任一給定的分倉點k，設其平面坐標為(x_k,y_k)，舊道面表面高程為z_k，新道面表面設計高程為h_k，則

當x_k＜0時，有

hk=e0+Σr=1j-1(gr-gr-1)er+(yk-gj-1)ej+Σr=pi+1(fr-fr-1)em+r+(fi-xk)em+i]]>

當x_k≥0時，有

hk=e0+Σr=1j-1(gr-gr-1)er+(yk-gj-1)ej+Σr=p+1i+1(fr-fr-1)em+r+(fi-xk)em+i]]>

其中e_j(j＝0,1,2,...,m,m+1,m+2,...m+l)為設計變量，為了便于表示，不妨設

x＝(x₁,x₂,...,x_n)^T＝(e₀,e₁,...,e_m,e_m+1,e_m+2,...e_m+l)^T

其中，n＝m+l+1為道面表面設計變量個數(shù)，

則道面表面任一分倉角點的設計高程h_k均可以表示為x_r(r＝1,...,n)的線性函數(shù)，用一般形式表示為：

h_k＝a_k1x₁+a_k2x₂+...+a_knx_n(k＝1,2,...,N)??(1)

其中N為道面表面分倉角點總數(shù)，

設h＝(h₁,h₂,...,h_N)^T為道面表面各分倉角點的設計高程向量，則上面各式可以用矩陣表示為

h1h2...hN=a11a12...a1na21a22...a2n............aN1aN2...aNnx1x2...xN---(2)]]>

或用向量表示為

h＝Ax??(3)

其中，

A=a11a12...a1na21a22...a2n............aN1aN2...aNn---(4)]]>

A稱為設計矩陣，其各元素的值均為非負，大小取決于道面表面各分倉角點的平面坐標及坡段規(guī)劃情況。