[發明專利]一種基于回溯策略的橋梁布跨選址的自動化橋接設計方法

有效

• 申請號: 202011145638.6
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112287438B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 劉峰;王建宇;陳茜;楊翕然;邢雄;趙文山;張貝琦
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

1.一種基于回溯策略的橋梁布跨選址的自動化橋接設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、獲取主梁信息、控制點信息、橋梁線路起終點信息和橋接可使用的簡支梁信息，進行有解性檢測；

步驟2、根據所述主梁信息和所述橋梁線路起終點信息選定左右延伸基準物，以所述左右延伸基準物為起點，向左延伸布置簡支梁直到碰到橋梁線路起點或終點，向右延伸布置簡支梁直到碰到橋梁線路起點或終點，獲得橋梁解序列或碎片解；

步驟3、逐步移動所述左右延伸基準物，每次將所述左右延伸基準物移動第一距離后，以所述左右延伸基準物為起點，向左延伸布置簡支梁直到碰到橋梁線路起點或終點，向右延伸布置簡支梁直到碰到橋梁線路起點或終點，得到另一個橋梁解序列或者另一個碎片解；當滿足結束條件時，停止繼續求解，并輸出所有的橋梁解序列、所有的碎片解；

所述步驟1中，所述主梁信息包括主梁的左右端位置、主梁的可移動距離范圍、主梁的梁型；所述控制點信息包括控制點的左右端位置；所述橋梁線路起終點信息包括橋梁線路的起點位置、橋梁線路起點的可移動距離范圍、橋梁線路的終點位置、橋梁線路終點的可移動距離范圍；所述橋接可使用的簡支梁信息包括主垮簡支梁的長度、配跨簡支梁的長度；

所述進行有解性檢測的具體實現方式為：基于所述主梁信息、所述橋梁線路起終點信息和所述橋接可使用的簡支梁信息判定是否滿足可解標準；若不滿足所述可解標準，則提醒用戶對主梁的梁型進行調整；

所述可解標準為：在所述橋梁線路起點和所述橋梁線路終點之間，針對任意一個橋間隙，在滿足所述主梁的可移動距離范圍、所述橋梁線路起點的可移動距離范圍、所述橋梁線路終點的可移動距離范圍的情況下，能夠通過一定數量的主跨簡支梁和配跨簡支梁的組合對兩個主梁進行銜接；

所述橋間隙為：所述橋梁線路起點或終點與左起第一個主梁之間的距離范圍、任意兩主梁之間的距離范圍、右起第一個主梁與所述橋梁線路起點或終點之間的距離范圍；若沒有主梁，則將所述橋梁線路起點和所述橋梁線路終點之間的距離范圍作為橋間隙；

所述步驟2中，所述向左延伸布置簡支梁的具體實現方式為：將主梁、橋梁線路起點、橋梁線路終點中距離當前位置最近的且位于當前位置左側的對象作為當前目標物，將當前目標物右移，檢測是否能通過移動使得當前目標物和當前位置連在一起；若當前目標物右移失敗，則將當前目標物左移，進入簡支梁的布置；若當前目標物右移成功，則檢測當前目標物是否為所述橋梁線路起點或終點；若是，則判定向左延伸布置簡支梁完畢；若不是，則以當前目標物為起點繼續向左延伸布置簡支梁；

所述向右延伸布置簡支梁的具體實現方式為：將主梁、橋梁線路起點、橋梁線路終點中距離當前位置最近的且位于當前位置右側的對象作為當前目標物，將當前目標物左移，檢測是否能通過移動使得當前目標物和當前位置連在一起；若當前目標物左移失敗，則將當前目標物右移，進入簡支梁的布置；若當前目標物左移成功，則檢測當前目標物是否為所述橋梁線路起點或終點；若是，則判定向右延伸布置簡支梁完畢；若不是，則以當前目標物為起點繼續向右延伸布置簡支梁。

2.根據權利要求1所述的基于回溯策略的橋梁布跨選址的自動化橋接設計方法，其特征在于，所述步驟2中，選擇所述橋梁線路起點、所有主梁、所述橋梁線路終點中滿足第一條件的目標物作為左右延伸基準物；所述第一條件為目標物的可移動距離范圍最小。

3.根據權利要求1所述的基于回溯策略的橋梁布跨選址的自動化橋接設計方法，其特征在于，所述向左延伸布置簡支梁或所述向右延伸布置簡支梁時，優先使用主跨簡支梁進行布置，在主跨簡支梁的長度無法達到要求時，使用配跨簡支梁來進行長度的調節。

4.根據權利要求3所述的基于回溯策略的橋梁布跨選址的自動化橋接設計方法，其特征在于，使用回溯法嘗試向左向右分別延伸布置簡支梁來求解；

若當前的主跨簡支梁和配跨簡支梁的組合使得當前位置放置主跨簡支梁或者配跨簡支梁會導致踩到控制點、跨過所述橋梁線路起點、跨過所述橋梁線路終點、與主梁重疊中的任何一種情況發生時，則將當前失敗的主跨簡支梁和配跨簡支梁的組合通過一個一維數組記錄下來，回退到上一步，通過更換上一步選擇的簡支梁類型來繼續探索求解。