本研究根据系统分析和设计的原则，对建设工程垂直运输管理进行业务分析、功能性分析、非功能性分析、系统设计和数据库设计，建立Java2平台企业版的B/S架构的建设工程垂直运输管理系统。由于该系统采用的是B/S计算机技术架构，客户机上只要能够连接网络并且安装了浏览器，用户界面完全可以通过浏览器呈现，还能通过Web Server同数据库进行数据交换，具有操作简单、运行速度快且准确等优点。......
2023-10-05
施工运输与资源配置的模型和方法-基于Agent交互协议的研究
【摘要】：本研究主要运用人工智能范畴下的启发式算法、仿生算法和基于Agent交互协议模型结构，建构以施工工艺约束为主的水平运输管理和以专项设备约束为主的垂直运输管理的计算模型，并提出相应的应用方法，具体研究方法及技术路线如图1.1所示。
在研究方法与技术路线方面，本书首先深入了解研究问题的实际需求，以问题和方法为导向进行文献检索和分析；随后结合实际工程问题和相关理论方法的研究趋势，建立相应的数学模型，并根据主流信息管理手段和建筑信息模型选取应用方法；最后，通过实际案例验证研究的合理性和适用性。
（1）某在建养老院地处繁华地段，空置场地非常有限。尤其是基础施工阶段需要安排与施工节奏一致的车辆运输计划，以提高场地配置率。既有建设工程和车辆调度相关文献虽然指出施工运输计划受到施工进度计划的制约，但没有深入研究两者的交互机制。因此，本研究提出建立以工艺约束为主的水平运输管理方法。该方法主要运用协调多资源约束进度管理的资源受限项目调度模型，受施工工艺约束运输总成本最低的车辆调度模型，以及在施工工艺和运输任务之间进行消息传递和矛盾协商的Agent模型，规划最优施工运输方案。
在该案例中，笔者在eclipse环境下用Java语言对水平运输管理相关的算法和流程进行编程，并将施工建筑信息模型作为数据导入和导出的接口。针对运输设备、操作场地、运输人员等需要控制的运输资源进行有效管理，在满足施工工艺约束的条件下，实现缩短施工运输总工期和降低成本等管理目标，形成在建筑信息模型辅助下的施工运输管理体系。
（2）上海中心大厦作为上海第一高楼，处于陆家嘴繁华地段，可供运输物放置缓冲的场地有限，对塔吊和电梯的使用强度非常大，需要缓解各条线和分包商对运输设备的需求矛盾，统筹安排使用垂直运输设备。笔者通过对车间调度、港口装配和机器人操作等集中资源调度管理领域及启发式算法进行深入研究，提出建立以设备约束为主的垂直运输管理模式，通过集中拍卖协议解决各方集中使用运输设备的矛盾，以全局最优为目标形成运输任务与运输设备的竞价交互机制。
笔者在Java2平台企业版上，建立采用B/S（Brower/Server）架构的建设工程垂直运输管理系统。该系统由终端、服务器和后台三部分组成。其中，终端只需安装浏览器并联网，服务器安装SQL Server数据库，后台则使用Java程序运行。该系统可以在考虑运输场地安排、运输时间表制定和运输成本控制等管理要素的情况下，实现具有辅助决策的垂直运输设备集中调度管理功能。(www.chuimin.cn)
由于研究周期较长，笔者在研究过程中以实习生身份参与项目，所采集的数据涵盖面有限，故水平运输管理和垂直运输管理的应用案例为两个独立建设项目。但在理论层面上，水平运输管理和垂直运输管理具有独立的模型和方法，可通过合同网协议进行数据交互和协商，实现同一项目的联合管理。
本研究主要运用人工智能范畴下的启发式算法、仿生算法和基于Agent交互协议模型结构，建构以施工工艺约束为主的水平运输管理和以专项设备约束为主的垂直运输管理的计算模型，并提出相应的应用方法，具体研究方法及技术路线如图1.1所示。
图1.1 本研究的研究方法和技术路线
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2023-10-05
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表4.2案例运算结果施工进度计划数据表（续表）将资源受限项目调度模型的计算结果输入工艺约束车辆调度模型中，根据工艺约束的时间窗口和运输总成本最低的目标获得水平运输计划。在运输弹性参数＝0.86的前提下，平均车载率为57%；如果设＝1的话，平均车载率则为66%。在受到4个场地资源约束条件下的时间窗资源约束的车辆调度计划，运输强度较均衡，车载率接近70%，可视为优解。......
2023-10-05
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图1.2本研究的研究框架本研究分别从计算模型、应用方法和案例分析的角度，对建设工程施工运输工艺约束和设备约束进行论述，具体内容如下：建构以改进差分进化人工蜂群算法为快速寻优策略，广义优先关系串行调度为目标函数的资源受限项目调度模型。......
2023-10-05
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具有市场结构的多Agent系统一般采用合同网协议。合同网协议是一种动态的任务分配方式，通过任务招标、投标和订立合同进行任务分配。同时，合同网协议也适用于垂直运输管理与水平运输管理的数据交互。......
2023-10-05
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多Agent资源配置的拍卖协议在处理任务分配和进度管理中，每个任务可以设置时间期限和价值，若超过该时间期限，执行任务的主体将失去竞争资格。制定拍卖协议的目的在于通过给出一个更加科学合理的资源配置组合方案来解决整体最优的问题。图5.2拍卖协议的模型在处理实际大型问题时，可以通过跟踪有效资源、获取和释放资源、计算活动顺序和时间最终得到最优方案，具体实施流程如下：确定时间周期。......
2023-10-05
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垂直运输活动过程是从运输物件进场堆放存储、转运到缓冲区、再通过垂直运输设备运送到施工计划指定位置的全过程。垂直运输过程的流程主要是针对各种运输设备的运输特征、构件库存管理、运输过程的重要节点、垂直运输过程中需要满足的管理目标等进行预测和优化。基于拍卖协议模型和运输活动过程表达，建立垂直运输过程计算的基本步骤。图5.6施工电梯运输过程的计算流程图图5.7塔吊运输过程的计算流程图b.返回。......
2023-10-05
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在计算塔吊运输历时时，运输时间和空返时间的计算的主要区别在于塔吊运输难易系数γk的取值。因此，塔吊运输活动现场数据采集可以作为塔吊运输活动计算模型的参考依据。塔吊吊钩操作的难易系数γk则表示不同的塔吊类型在不同的位置上进行不同荷载操作的难易程度。因此，塔吊活动工作包历时Hmn的计算如下：表5.2用于说明式至式的塔吊运输时间的计算变量。......
2023-10-05
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