本发明涉及数据处理,更具体地说,它涉及考虑环境污染的施工策略优化方法、系统、终端及介质。
背景技术:
1、建筑工程的施工策略就是将建筑工程拆分成多个施工项目,并按照一定的时序关系进行施工,而施工策略的合理性不仅仅决定了施工效率,还在一定程度上影响到施工成本,因此形成合理的施工策略对建筑工程顺利展开来说至关重要。
2、现有技术中在施工策略生成过程中主要考虑的是施工时长或施工成本因素,而忽略了污染因素,如当建筑工程处于闹市区或居民生活区时,施工过程产生的灰尘污染和噪声污染将会影响着人们的正常生活水平;此外,部分现有技术采用考虑施工时长或施工成本的目标优化函数对施工策略进行独立优化求解,存在极化现象,导致所求解施工策略的施工时长和施工成本无法达到均衡。
3、为此,本发明设计一种能够克服上述缺陷的考虑环境污染的施工策略优化技术。
技术实现思路
1、为克服现有技术中的不足,本发明的目的是提供考虑环境污染的施工策略优化方法、系统、终端及介质,综合考虑了环境污染、施工时长和施工成本多个因素,并通过多目标优化函数优化求解施工策略,可使得所求解的施工策略在降低环境污染、施工时长和施工成本时达到均衡,有效保障了施工策略的合理性与可靠性。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
3、第一方面,提供了考虑环境污染的施工策略优化方法,包括以下步骤:
4、s1:构建施工策略的多目标优化函数,多目标优化函数由污染优化目标函数、时间优化目标函数和成本优化目标函数组成;
5、s2:随机生成一个初始施工策略,并通过多目标优化函数确定初始施工策略的污染参数、时间参数和成本参数;
6、s3:依据污染参数和污染步长确定污染约束上限、依据时间参数和时间步长确定时间约束上限、依据成本参数和成本步长确定成本约束上限;
7、s4:从多目标优化函数中选取一个目标函数优化初始施工策略,剩余两个目标函数所对应的约束上限作为优化约束条件,当一个目标函数的参数优化值为零时停止相应目标函数的优化;
8、s5:通过多目标优化函数中的三个目标函数对初始施工策略进行循环优化,直至所有目标函数的参数优化值为零,得到均衡优化施工策略。
9、进一步的,所述污染优化目标函数以施工策略中各个施工项目的污染参数之和最小为优化目标进行求解;
10、所述时间优化目标函数以施工策略中各个施工项目的时间参数之和最小为优化目标进行求解;
11、和/或,所述成本优化目标函数以施工策略中各个施工项目的成本参数之和最小为优化目标进行求解。
12、进一步的,所述污染优化目标函数的表达式具体为:
13、;
14、其中,表示施工策略的污染参数;表示施工策略中第个施工项目的污染参数;表示施工策略中施工项目的数量;表示施工点辐射范围内的污染对象数量;表示第个施工项目的污染排放实际值;表示污染排放临界值;表示第个污染对象距离施工点的真实距离;表示在污染排放临界值下污染对象距离施工点的临界距离;表示第个污染对象在第个施工项目所分配的时间段中的时间系数,污染对象要求的污染值越低,则时间系数越大;表示第个污染对象的流量系数;表示第个污染对象在第个施工项目所分配的时间段中的人流量;表示施工策略的时间参数;表示时间约束上限;表示施工策略的成本参数;表示成本约束上限。
15、进一步的,所述时间优化目标函数的表达式具体为:
16、;
17、其中,表示施工策略的时间参数;表示施工策略中施工项目的数量;表示第个施工项目所分配的时间段;表示所有施工项目所分配的相邻时间段之间的间隙时间;表示所有施工项目所分配的时间段之间的重叠时间;表示所有施工项目的标准时间之和;表示施工策略的污染参数;表示污染约束上限;表示施工策略的成本参数;表示成本约束上限。
18、进一步的,所述成本优化目标函数的表达式具体为:
19、;
20、其中,表示施工策略的成本参数;表示施工策略中施工项目的数量;表示第个施工项目在所分配的时间段中的实际成本;表示所有施工项目在对应时间段的标准成本之和;表示施工策略的污染参数;表示污染约束上限;表示施工策略的时间参数;表示时间约束上限。
21、进一步的,所述污染约束上限、时间约束上限和/或成本约束上限的计算公式具体为:
22、
23、其中,表示第个循环周期中的污染约束上限、时间约束上限或成本约束上限;表示第个循环周期中优化后的污染参数、时间参数或成本参数;表示第个循环周期中的污染步长、时间步长或成本步长;表示第个循环周期中的污染步长、时间步长或成本步长。
24、进一步的,当所述污染参数、时间参数或成本参数在一个循环周期中优化后,以优化后的污染参数、时间参数或成本参数替换相应循环周期中优化前的污染参数、时间参数或成本参数。
25、第二方面,提供了考虑环境污染的施工策略优化系统,包括以下模块:
26、函数构建模块,用于构建施工策略的多目标优化函数,多目标优化函数由污染优化目标函数、时间优化目标函数和成本优化目标函数组成;
27、策略生成模块,用于随机生成一个初始施工策略,并通过多目标优化函数确定初始施工策略的污染参数、时间参数和成本参数;
28、约束确定模块,用于依据污染参数和污染步长确定污染约束上限、依据时间参数和时间步长确定时间约束上限、依据成本参数和成本步长确定成本约束上限;
29、策略优化模块,用于从多目标优化函数中选取一个目标函数优化初始施工策略,剩余两个目标函数所对应的约束上限作为优化约束条件,当一个目标函数的参数优化值为零时停止相应目标函数的优化;
30、循环优化模块,用于通过多目标优化函数中的三个目标函数对初始施工策略进行循环优化,直至所有目标函数的参数优化值为零,得到均衡优化施工策略。
31、第三方面,提供了一种计算机终端,包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的考虑环境污染的施工策略优化方法。
32、第四方面,提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的考虑环境污染的施工策略优化方法。
33、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
34、1、本发明提供的考虑环境污染的施工策略优化方法,综合考虑了环境污染、施工时长和施工成本多个因素,并通过多目标优化函数优化求解施工策略,可使得所求解的施工策略在降低环境污染、施工时长和施工成本时达到均衡,有效保障了施工策略的合理性与可靠性,并且本发明通过综合考虑环境污染、施工时长和施工成本的多个因素的循环优化,使得智慧工地系统实现人、机、料、法、环等生产要素的数字化协同施工智能化管理,从而提高了工程施工的工作效能和决策质量;
35、2、本发明采用动态步长进行循环优化的方式,相比于采用如遗传算法等复杂算法来求解多目标优化问题而言,能够缩短施工策略的求解时间,且在优化求解过程中能够不断降低求解难度;
36、3、本发明在建立污染优化目标函数时,同时考虑了施工项目的实际污染情况、污染对象距离施工点的距离因素、污染对象在不同时间对污染的要求差异以及各个污染对象同一时间的人流量,使得所求解的施工策略能够降低施工点辐射范围内的污染差异化;
37、4、本发明在不同循环周期内逐步降低污染步长、时间步长和成本步长,不仅缩小了施工策略可求解的范围,同时还可以实现各个因素逐步完成优化求解,提高了多目标优化求解的工作效率。
1.考虑环境污染的施工策略优化方法,其特征是,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的考虑环境污染的施工策略优化方法,其特征是,所述污染优化目标函数以施工策略中各个施工项目的污染参数之和最小为优化目标进行求解;
3.根据权利要求1所述的考虑环境污染的施工策略优化方法,其特征是,所述污染优化目标函数的表达式具体为:
4.根据权利要求1所述的考虑环境污染的施工策略优化方法,其特征是,所述时间优化目标函数的表达式具体为:
5.根据权利要求1所述的考虑环境污染的施工策略优化方法,其特征是,所述成本优化目标函数的表达式具体为:
6.根据权利要求1所述的考虑环境污染的施工策略优化方法,其特征是,所述污染约束上限、时间约束上限和/或成本约束上限的计算公式具体为:
7.根据权利要求6所述的考虑环境污染的施工策略优化方法,其特征是,当所述污染参数、时间参数或成本参数在一个循环周期中优化后,以优化后的污染参数、时间参数或成本参数替换相应循环周期中优化前的污染参数、时间参数或成本参数。
8.考虑环境污染的施工策略优化系统,其特征是,包括以下模块:
9.一种计算机终端,包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序,其特征是,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的考虑环境污染的施工策略优化方法。
10.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其特征是,所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-7中任意一项所述的考虑环境污染的施工策略优化方法。
