[發(fā)明專利]一種群塔豎向爬升策劃數(shù)字仿真優(yōu)化方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110568039.3
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN113128077A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余芳強(qiáng);張明正;趙強(qiáng);張銘;黃軼;高尚;彭陽;許璟琳;李晨輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海建工四建集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/13;G06N3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種群塔豎向爬升策劃數(shù)字仿真優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

步驟1、從BIM獲取信息，包括建筑物信息B={b_i}，i取值范圍為1到n，n為建筑物數(shù)量，塔吊信息D={d_j} ，j取值范圍為1到m，m為塔吊數(shù)量；具體包括：

步驟11、所述建筑物信息包括建筑物總高度b_ig、建筑物標(biāo)準(zhǔn)層高度b_ih;

步驟12、所述塔吊信息包括塔吊獨(dú)立高度d_jh、塔吊附著高度d_jh_c、塔吊附墻強(qiáng)度時(shí)間d_jt、塔吊附墻高度d_jf_c、塔吊施工安全距離防護(hù)要求、塔吊相交集合DJ={ d_j_p₁、d_j_p₂……}，

其中d_j_p₁表示某個(gè)塔吊相交集合，d_j_p₁包含所有的相交塔吊和相交塔吊中塔吊高度排布；

所述塔吊施工安全距離防護(hù)要求指行業(yè)規(guī)范要求必須保證的安全距離，包括相鄰塔吊大臂之間必須保持的最小安全距離GB1、塔吊與相鄰建筑物必須保持的最小安全距離GB2；

步驟2、輸入初始項(xiàng)目參數(shù)信息，包括單體建筑的開始施工時(shí)間、工期，所述輸入初始項(xiàng)目參數(shù)信息指影響群塔作業(yè)計(jì)算結(jié)果的輸入變量參數(shù)，為一個(gè)范圍值；各個(gè)單體建筑的開始施工時(shí)間指每一棟單體建筑開始施工的時(shí)間，記為BT={b₁_ps、b₂_ps、b₃_ps、……}；所述工期指各個(gè)單體建筑標(biāo)準(zhǔn)樓層的工期，記為t_i；

步驟3、建立群塔施工約束機(jī)理關(guān)系，所述群塔施工約束包括塔吊和附墻的約束、塔吊和相鄰塔吊約束、塔吊和建筑物約束；具體包括：

步驟31、塔吊和附墻約束包括塔吊附著高度與附墻次數(shù)約束、塔吊附著高度與附墻高度約束；所述塔吊和附墻關(guān)系指塔吊和附墻之間的相互作業(yè)約束關(guān)系塔吊的附著最大高度根據(jù)附墻確定；所述塔吊附著高度與附墻次數(shù)約束按照塔吊附墻使用說明書要求，附墻次數(shù)c和塔吊附著高度約束關(guān)系為

，

d_jfg為附墻使用說明書中單次附墻后塔吊再次允許爬升的高度；所述塔吊附墻高度d_jf_c和塔吊附著高度約束關(guān)系為：d_jfh≤d_jf_c≤d_jh_c ，d_jfh為塔吊附墻使用說明書中最小附墻高度要求，為固定值；

步驟32、塔吊和相鄰塔吊關(guān)系指塔吊高度和相鄰塔吊高度之間的相互作業(yè)約束關(guān)系，在塔吊相交集合d_j_p_i 中，任意兩個(gè)塔吊的大臂垂直高度均需滿足安全距離規(guī)定，計(jì)算公式為：d_jh_c+GB1≥d_ih_c ,

GB1為步驟1中的行業(yè)規(guī)范約束，為固定值；

步驟33、塔吊和建筑物約束關(guān)系指塔吊高度和建筑物高度之間的約束關(guān)系，在塔吊相交集合任一個(gè)相交集合d_j_p_i中，都需滿足相交集合塔吊高度最小的塔吊在正常爬升前與最高的建筑物樓頂保持一定的安全距離，計(jì)算公式為：

d_minh_c≥GB2+f(T)_bi ；

d_minh_c表示相交集合塔吊中高度最小的塔吊的附著高度，GB2為步驟1中的行業(yè)規(guī)范約束；

f(T)_bi是根據(jù)施工計(jì)劃擬合的建筑施工高層和施工時(shí)間的函數(shù)，T為高度最小的塔吊正常爬升首次附墻的時(shí)間，首次附墻c=0時(shí),T為開工時(shí)間、建筑施工時(shí)間、塔吊附墻強(qiáng)度時(shí)間之和，計(jì)算公式為：T=b_min_ps+ (d_minh_c-GB2)*t_min/b_ih+d_mint, 其中b_{min_}ps為相交集合塔吊中高度最小的塔吊的開工時(shí)間；

步驟4、計(jì)算滿足群塔施工約束機(jī)理關(guān)系的項(xiàng)目參數(shù)信息和附墻信息；

步驟41、首先計(jì)算塔吊是否需要爬升，即首次附墻前塔吊高度是否已經(jīng)高于建筑高度，計(jì)算公式為：d_jh_c+GB2≥b_ig；

如果不需要爬升，則直接輸出初始項(xiàng)目參數(shù)信息和附墻信息；如果需要爬升，則基于啟發(fā)式遺傳算法將步驟1、2、3的參數(shù)信息放入步驟3的約束條件中進(jìn)行計(jì)算；

步驟42、如果約束不滿足，則從相交塔吊的最高塔吊開始附墻，去掉最高塔吊約束，重新進(jìn)行約束計(jì)算，所述去掉最高塔吊約束指在進(jìn)行約束計(jì)算中去掉最高塔吊對(duì)應(yīng)的步驟3中約束關(guān)系；

步驟43如果約束全部滿足，則最低塔吊附墻次數(shù)加一，計(jì)算塔吊是否需要再次爬升，計(jì)算公式為：d_jh_c+GB2≥b_ig；

如果不需要繼續(xù)爬升，則輸出當(dāng)前項(xiàng)目參數(shù)和附墻信息；如果需要繼續(xù)爬升，則重新進(jìn)行約束計(jì)算；

步驟5、構(gòu)建雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖，形成雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖集合；

步驟6、建立群塔作業(yè)最優(yōu)方案評(píng)價(jià)方法，計(jì)算并輸出最優(yōu)方案；

步驟7、施工過程中，修改步驟1、2、3中參數(shù)信息，重新計(jì)算步驟4、5、6，對(duì)比變更前后輸出方案的評(píng)分，判斷是否發(fā)出偏離預(yù)警。