土石方工程中机械化配置方案优化

介绍机械化配置方案的目的及实现过程,并将其应用于土石方工程中。基于施工中配置最优化的方案提出机械配置原则,针对土石方装运系统的特点,构建了合理装运过程仿真模型,模型主要是用来验证机械配备方案的合理性,通过装运系统过程仿真,能得出该方案下的各项参数指标,如施工工期、施工费用、机械效率等,从而为方案评价提供数据准备。     

CASS软件在高边坡土石方计算中的应用初探

由于高边坡通常包含多级且形状特殊给边坡的土石方的计算带来很大的难度,常用的方格网法,断面法用来计算边坡土石方量的过程相当繁琐且计算精度不高,文章通过分析高边坡的形状特性,结合地形图测绘建模方法,对边坡建立不规则三角网,并详细介绍了地形测绘中使用的南方CASS软件采用三角网法准确计算高边坡土石方量的过程及计算过程中需要注意的问题。     

土石方施工机械联合作业时间控制模型研究

针对土石方施工机械在联合作业过程中,型号不同的多台辅助施工机械与主导施工机械在配合施工中,完成单次土方作业循环时间参差不齐的情况,利用排序法律建立了非同型号辅助施工机械完成单次土方作业循环时间控制模型。并用实例进行验算,获得了不同型号辅助施工机械与主导施工机械配合施工的最佳序列和循环时间。对施工企业组织机械化施工具有参考价值。     

蚁群算法在港口集装箱调配中的应用

传统的基于遗传算法的港口集装箱调配方法没有充分考虑集装箱调配过程中的影响因素,导致港口集装箱调配中花费的成本较多,为此将蚁群算法应用到港口集装箱调配中。首先确定港口集装箱调配的影响因素,主要因素包括集卡数量、集装箱数量、港口前沿和堆场距离、堆场的各个集装箱区的位置以及港口岸桥与龙门吊配置数量等,将影响因素作为可变成本,然后将集装箱调配成本花费最少作为优化目标,最后采用蚁群算法寻找花费成本最少的调配路径,以此完成港口集装箱调配。实验以可变成本与惩罚成本作为实验指标,结果表明,传统方法花费的可变成本与惩罚成本都比此次设计的方法花费的成本多,由此可证明此次设计的港口集装箱调配方法减少了调配成本。     

优化方法在某天桥结构设计中的应用

采用目前工程上比较常用的零阶近似优化方法对某天桥进行了结构优化设计,为优化方法在桥梁结构中的应用提供了例证。     

基于蜂群算法的船舶压载水调配优化分析

重型起吊船舶作业过程中会引起船舶倾斜,压载水系统通过调节全船压载舱舱室压载水的注入、排出或调驳确保船舶稳定性。基于船舶静力学和蜂群算法建立了船舶压载水调配优化数学模型,以船体的稳定性为约束条件,压载水总调配量为目标函数进行优化研究,通过对目标案例进行解算分析,该优化方案极大的降低了压载水的调配量,提高了压载水调配效率,该算法通用性强可为船舶自动化压载系统研制提供理论支持,在保证船舶压载安全性和稳定性的前提下实现船舶压载自动化。     

多学科优化中的近似模型及其在艇体结构优化中的应用

近似技术是多学科设计优化关键技术之一。系统介绍多学科设计优化中常用的3种近似模型:响应面模型(Response Surface Methodology,RSM)、Kriging模型、径向基函数(Radical Basis Function,RBF)模型。对比分析3类近似模型在典型数学函数不同维度下的拟合性能。结果表明,Kriging模型的综合拟合性能最优,RBF模型次之,RSM拟合性能不佳。在此基础上,通过拉丁超立方试验设计选取样本点,基于Kriging模型构造潜艇平行舯体某舱段耐压壳体结构响应的近似模型,应用粒子群优化算法完成了耐压壳体结构轻量化设计。最优化设计方案质量较初始方案减少了11.99%。     

优化的新陈代谢GM(1,1)模型在港口吞吐量预测中的应用

针对常规GM(1,1)模型存在的不足,尝试用优化的新陈代谢GM(1,1)模型来进行预测,并加以比较。结论表明:优化的新陈代谢GM(1,1)模型能够明显地提高预测精度,增加预测的可靠程度,从而为港口的发展战略研究提供一定的技术支持。     

改进Sobol’方法在船型优化模型中的应用

针对船型优化中采用更多的优化变量有可能带来"维度灾难"的问题,通过灵敏度分析确定不重要的变量并降维来缓解该问题。介绍以往提出的改进Sobol’方法,利用该方法对某集装箱船兴波阻力优化模型进行灵敏度分析并降维。为减少分析的计算量,对该船型优化模型构建Kriging模型。对优化模型降维前后的优化过程、最优解及其波形和型线进行对比。结果表明:降维后优化模型收敛更快,最优解兴波阻力系数仅增大0.15%,采用改进Sobol’方法进行降维,能在保证最优解质量的同时,提高优化效率。     

敏感因素分析法在滑坡工程中的应用

滑坡形成于不同的地质环境,并表现为各种不同的形式和特征。评价滑坡稳定性必须知道一些必须的饱和与非饱和岩土体物理力学参数,以及滑坡体内地下水活动的动态变化规律。在工程实践中,很多工程技术人员往往更具经验法或者工程地质类比法来确定稳定性计算的参数,这就造成了滑坡稳定性计算的随意性。本文利用敏感性因素分析法,研究了稳定性计算过程中几个关键性参数对滑坡稳定性计算的影响,具有很重要的工程意义。     

基于土石围堰的子围堰应用效果评价

针对航电枢纽工程中土石围堰防渗效果问题,以岷江龙溪口航电枢纽工程为工程背景,在围堰内侧增加子围堰差解决围堰渗水的问题。通过对比高喷旋喷桩补强、水泵排水等方式,研究子围堰在质量、工期、成本等方面的优势。实际应用表明,子围堰可对原有围堰的防渗效果起到较好的增强作用,相较于在原有围堰的基础上使用高喷旋喷桩或者水泵强排的方案,子围堰在施工难度和经济效益方面更有优势。研究成果可为长江上游类似工程提供参考。     

基于大数据分析的AIS虚拟航标布设技术

为了进一步改善长江下游重点航段的航标布设方案和航路航法,完善通航环境,探索一种基于大数据分析辅助船舶自动识别系统(AIS)虚拟航标布设优化的方法,并以密集港区临港侧航道、深水复合航道和主航道到港口“最后一公里”航道为例进行应用分析。结果表明,基于电子航道图,针对船舶交通流的船舶轨迹回放、碰撞危险度分析、船舶轨迹线分析、航道门线分析和船舶航标间距分析等方法能够以可视化的手段有效地找到航标布设方案的薄弱位置,为AIS虚拟航标的增设优化提供有力的数据支撑。     

风浪谱模型在滇池码头工程中的应用

针对滇池的波浪特性,选用基于波能平衡方程与波作用守恒方程的风浪谱模型建立滇池波浪数学模型。数学模型计算结果与经验公式结果相比较,两者吻合较好,验证了计算模型的可靠性,并进一步计算了设计风场下滇池拟建码头工程区域工程前后的风浪场情况,为滇池古渡码头工程设计方案的优选提供依据。研究结果表明:工程受偏N方向风浪影响较大,而受常浪向WSW影响较小;浮桥为"L"型双梳式栈桥平面布置形式的风浪挡浪效果较好,优于"T"字型双梳式栈桥平布置形式。     

基于变值法的船型优化层次分析法模型研究

采用层次分析法理论和变值法,提出船舶船型技术经济性层次分析方法,建立起船舶船型经济评价的层次分析数学模型。通过对珠江干线3000吨级散货船的船型进行实例研究分析,得出了船型优化综合评价指标的排序,得出综合最优船型。在此基础上,对影响船型方案的参数进行敏感性分析。本文提出的船型方案层次分析的经济评价方法,对优化船型的优化设计具有理论研究和实用价值。     

P3项目管理软件在水运工程管理中的应用模式研究

分析了P3软件的特点及其应用现状,以水运工程建设中典型的重力式码头施工项目为例,提出了工程建设管理人员利用P3软件以进度计划为核心,进行工程计划管理、资源管理和费用管理的应用过程,建立了在水运工程建设管理中P3软件＂两个阶段,八个步骤＂的应用模式,对工程建设管理人员更好地运用P3软件进行项目管理工作具有指导作用。     

最优组合预测方法在内河港口吞吐量预测中的应用

港口吞吐量的预测是港口规划过程中最为基础也最为关键的一步,只有对港口吞吐量做出准确、稳定的预测,才能做出科学合理的港口发展规划。由于内河港吞吐量历史数据有限,文中采用GM(1,1)和Verhulst模型的最优组合模型对港口吞吐量进行预测。该组合模型充分利用GM(1,1)模型“少数据,短期预测准确”的优点,又针对GM(1,1)预测量的无限增大趋势,引入了Verhulst模型进行组合修正,进而提高预测值的准确、稳健性。     

基于可靠度的嵌岩桩优化设计模型*

对于嵌岩桩这一设计变量较少,控制荷载效应和抗力的随机变量较多的结构,提出了一种相对于传统双层优化迭代模型不存在收敛问题的基于可靠度的优化设计模型.同时运用Matlab工具对一个工程优化实例进行分析,并对影响设计变量的随机变量进行了敏感性分析.得出嵌岩段力学统计参数和荷载统计参数对可靠度指标是敏感的,且当岩石饱和单轴抗压强度的离散性较大时,无法通过调整桩基设计参数达到目标可靠指标.所以实际工程中,应该加强对其参数的统计工作.     

海洋潜标系统布放动力学分析

布放是浮标系统投入使用前的一个关键的作业过程。研究海洋潜标系统布放过程中的水动力特性,对安全顺利地实现布放有重要的意义。考虑海洋潜标系统各部分的水动力作用和系留索的弹性变形,通过时域模拟海洋潜标系统在500m水深海域的采用浮标先行投放法的布放过程,计算了海洋潜标系统布放过程中的动态响应,并分析了波高、作业船速度和系留索弯曲刚度对布放的影响。得到的结果表明：锚位会滞后于锚投放点;系留索曲率和有效张力的最值都出现在缆索与锚的连接段;锚触底时缆索瞬时张力达到峰值;系留索的弯曲刚度是影响布放的重要因素,随着弯曲刚度增大,锚位明显前移,系留索的有效张力峰值和曲率都会降低;波高和作业船速度的改变对于浮标系统布放的动态响应的影响幅度很小。     

二维数学模型在张家洲水道航道整治工程中的应用

针对近期张家洲水道上浅区宽浅碍航等航道问题,利用最新张家洲水道实测地形建立了二维水沙数学模型。利用此模型,开展6 m水深航道整治工程方案水流及航道条件模拟分析。结果表明:工程实施后,水道达到了固滩守槽、增大南港浅区航槽宽度的目的,能够满足6 m×200 m的目标航道尺度。