基于PSO算法的盾构掘进参数寻优方法及应用 |
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引用本文: | 熊英健,刘四进,马浴阳,方勇,何川.基于PSO算法的盾构掘进参数寻优方法及应用[J].现代隧道技术,2023(6):165-174. |
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作者姓名: | 熊英健 刘四进 马浴阳 方勇 何川 |
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作者单位: | 1. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;2. 中铁十四局集团有限公司 |
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摘 要: | 为了辅助盾构机司机驾驶盾构机,提供相应的操作建议,依托9座盾构隧道工程,选取5 075 101条盾构掘进状态的时间步数据,分别以盾构耗能最小和施工工期最短为决策目标,基于PSO算法对盾构机司机主动操作的刀盘转速和总推力两种掘进参数进行寻优,从而根据不同种类土的寻优范围给予司机实操建议,并对比优化前后的效果。研究发现:(1)以盾构耗能最小为决策目标优化后,刀盘转速和总推力的分布范围大幅度缩小,分布范围由大到小依次是砂层、土层和砾石层,掘进速度也有一定的提升。(2)以施工工期最短为决策目标优化后,刀盘转速的分布范围由大到小依次是土层、砂层和砾石层;总推力和掘进速度的分布范围由大到小依次是砂层、土层和砾石层。优化后能显著提高掘进速度,缩短工期。(3)以工期最短为决策目标的刀盘转速、总推力和掘进速度总体上大于以耗能最小为决策目标的刀盘转速、总推力和掘进速度。适当增加刀盘转速和总推力可以增加掘进速度,缩短施工工期。
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关 键 词: | 刀盘转速 总推力 PSO粒子群优化算法 盾构耗能 掘进参数寻优 |
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