[發(fā)明專利]一種針對群塔的塔吊選型與布置優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010327982.0
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111539570B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 車轅;陳蕾;周子淇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0631;G06F30/20;G06Q50/08
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11004
• 代理人: 王靈靈;劉湘舟

1.一種針對群塔的塔吊選型與布置優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：給出初始塔吊選型與布置方案，建立該工程所有需要塔吊吊裝的物料信息庫和備選塔吊的各參數(shù)數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上給出初始塔吊選型與布置方案，所述物料信息庫是在建筑信息模型(BIM)的基礎(chǔ)上，根據(jù)施工方法、施工部署得出，物料信息庫中記錄的物料信息包括該工程待吊裝的所有物料的種類、就位高度、平面坐標(biāo)和重量；所述塔吊參數(shù)數(shù)據(jù)庫可實時更新，記錄了市面常用的各種型號塔吊的相應(yīng)參數(shù)，包括技術(shù)參數(shù)和經(jīng)濟(jì)性參數(shù)，所述技術(shù)參數(shù)包括各型號塔吊的臂長、吊重曲線、起升速度、回轉(zhuǎn)速度和變幅速度，所述經(jīng)濟(jì)性參數(shù)包括租金、塔吊基礎(chǔ)費用、運維費用和附著費用；

S2：覆蓋范圍校核，校核擬建建筑及待吊裝物料是否均在塔吊的覆蓋范圍內(nèi)，若否，系統(tǒng)中顯示未落入覆蓋范圍的擬建建筑物或待吊裝物料信息，并對塔吊型號、數(shù)量及布置位置進(jìn)行調(diào)整，重新進(jìn)行覆蓋范圍校核；

S3：物料分配，根據(jù)塔吊布置位置，進(jìn)行物料信息庫中全部物料的分配，明確每臺塔吊分別需要吊裝的物料，形成每臺塔吊各自的物料清單；

S4：碰撞校核，模擬塔吊運行過程，檢查塔吊與擬建建筑、塔吊與塔吊之間是否出現(xiàn)碰撞，若出現(xiàn)碰撞，系統(tǒng)中顯示碰撞信息，并根據(jù)此信息對塔吊型號及布置位置進(jìn)行調(diào)整，跳轉(zhuǎn)至步驟S2；

S5：吊重校核，對照各塔吊的吊重曲線，依次校核各塔吊能否滿足其各自物料清單中各物料的吊裝要求，若否，系統(tǒng)中顯示不滿足要求的物料信息及塔吊信息，并根據(jù)此信息調(diào)整塔吊型號及布置位置，跳轉(zhuǎn)至步驟S2；

S6：工期校核，根據(jù)以往工程各型號塔吊作業(yè)時間數(shù)據(jù)，運用統(tǒng)計方法分別擬合出各型號塔吊完成不同種類物料吊裝的單次吊裝作業(yè)時間計算公式，將各臺塔吊各自物料清單中的物料具體信息依次代入時間計算公式，再求和得出各臺塔吊總作業(yè)時間，若總作業(yè)時間大于該工程工期，則調(diào)整塔吊型號、數(shù)量及布置位置，跳轉(zhuǎn)至步驟S2，其中，各臺塔吊單次吊裝作業(yè)時間計算公式為，

式中：T_i—塔吊單次吊裝作業(yè)時間；

t₀—塔吊作業(yè)過程的靜態(tài)時間；

ω—塔吊回轉(zhuǎn)角速度；

v₁—塔吊變幅速度；

v₂—塔吊起升速度；

θ—單次吊裝過程中塔吊的回轉(zhuǎn)夾角；

R—單次吊裝過程中塔吊的變幅距離；

H—單次吊裝過程中塔吊的起升高度；

α—塔吊回轉(zhuǎn)時間、變幅時間、起升時間的調(diào)整系數(shù)，該調(diào)整系數(shù)由各型號塔吊以往工程作業(yè)時間數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計分析擬合得出；

S7：經(jīng)濟(jì)性校核，根據(jù)各臺塔吊的經(jīng)濟(jì)性參數(shù)值，計算各臺塔吊在其服役全過程的總費用，并與擬建項目塔吊預(yù)算費用作比較，若超出預(yù)算費用，系統(tǒng)中顯示超出金額并對塔吊型號、數(shù)量及布置位置進(jìn)行調(diào)整，跳轉(zhuǎn)至步驟S2；

S8：經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化，系統(tǒng)將步驟S6得到的塔吊布置方案存儲為備選方案，并按照費用降低方向依次更換各臺塔吊型號，且每次只更換一臺塔吊，跳轉(zhuǎn)至步驟S2，若所有塔吊更換一遍之后仍不能滿足要求，則輸出備選方案作為最終的塔吊布置方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對群塔的塔吊選型與布置優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟S3中物料分配遵循就近原則，即所有物料均分配給距離其所處的平面位置最近的塔吊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對群塔的塔吊選型與布置優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟S3中物料分配亦可遵循平均分配原則，若該物料僅在單臺塔吊覆蓋范圍內(nèi)，則分配給該臺塔吊，若該物料在多臺塔吊覆蓋范圍內(nèi)，則分配給吊裝任務(wù)少的吊塔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對群塔的塔吊選型與布置優(yōu)化方法，其特征在于：所述步驟S4-S7順序可調(diào)。

5.一種基于權(quán)利要求1-4任意一項所述的一種針對群塔的塔吊選型與布置優(yōu)化方法的系統(tǒng)，其特征在于：包括與所述步驟S1-S8分別對應(yīng)的初始塔吊布置方案生成模塊、覆蓋范圍校核模塊、物料分配模塊、碰撞校核模塊、吊重校核模塊、工期校核模塊、經(jīng)濟(jì)性校核模塊和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化模塊，所述系統(tǒng)還包括修改模塊，所述修改模塊可被覆蓋范圍校核模塊、碰撞校核模塊、吊重校核模塊、工期校核模塊、經(jīng)濟(jì)性校核模塊和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化模塊調(diào)用，用于初始塔吊型號、數(shù)量及布置位置的調(diào)整。