方案优化步骤精选(九篇)

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第1篇：方案优化步骤范文

【关键词】变电站；规划优化；层次分析法；地理适应度；经济适应度

1 影响变电站站址选择的主要因素

变电站站址的选择涉及的因素较多，需进行综合经济比较，影响变电站的站址选择的主要因素如下：

1）按饱和负荷一次性选定站址位置和容量；

2）靠近规划区域的负荷中心以减少线路投资和电能损耗；

3）使地区电网布局合理；

4）考虑地理信息因素对站址的影响；

5）输电线路走廊；

6）应与城市规划同步适应以及配合；

7）尽可能远离公用通信设施；

8）交通运输方便；

9）其他因素。

2 变电站选址国内外研究现状

国外，关于配网规划这一领域的研究论文始见于1974年，Masud[1]最先提出了配网规划的两阶段模型。

目前，我国城市电网规划经过几十年的发展，关于变电站选址的研究也得到了长足的发展，形成了许多模型和算法。

目前国内研究者对变电站站址规划优化提出了很多方法，这些方法主要包括传统的数学优化方法和基于随机优化技术的优化方法。早期的数学优化方法有很多，如线性整数规划法，结合最短路径法和运输问题模型的求解方法，结合混合整数规模的分支定界法，但这些方法在规模较大时求解速度慢，并且很难得到最优解。

随着计算机技术和现代智能优化技术的发展，配电网络变电站规划从最初的人工筛选方式发展为通过计算机计算自动生成站址的方式，其优化方法也由传统的数学优化方法上升到现代的智能优化算法，如遗传算法、专家系统法、神经网络法、粒子群法等。

然而这些算法都存在着模型的简化、实际问题模拟的精确与完备、多约束条件的考虑、局部最优和全局最优以及计算机的计算速度之间的取舍，从而也就都存在着一定程度上的缺陷。

3 变电站选址定容两阶段优化规划方法

本文提出了一种更为合理、实用的两阶段变电站优化规划方法。在第一阶段中，应用文献[2]提出的试探组合和平面多中位选址算法，通过大范围的搜索，获得新建变电站的站址、站容，作为第二阶段的初始方案；在第二阶段中，以初始方案为基础，详细考察各个变电站的地理信息、地质条件、周边环境和运输条件等因素，针对初始方案中需要进行位置调整的变电站，确定相关的可能移动方案，将所有可能的移动方案组合到一起，成为下一步优化问题的待选方案，然后，进一步在这些待选方案中选择经济占优且实际可行的方案。详细的算例和结果分析表明，本文提出的方法大大提高了变电站规划工作的科学性和实用性。

3.1 第一阶段：初始方案的形成

初始方案是在无需给定变电站待选站址的条件下，由优化算法自动形成的规划方案。这一阶段的优化问题可以用下式来描述：

采用文献[2]提出的试探组合和平面多中位选址算法对式（1）进行求解，可获得新建变电站的站址及站容。这一优化结果即为变电站优化规划的初始方案。在确定初始规划方案时，下述两个重要因素没有计及：

1）变电站的占地费用。选择不同的地块作为变电站的站址，占地费用显然不同。

2）变电站位置的适宜性。在初始方案中，所选择的站址位置可能位于河流、湖泊等不适于建站的位置，也未考虑当地的地质条件和周边环境。

3.2 第二阶段：方案的优化调整

本阶段是在第一阶段所形成的初始待选方案基础上，考虑上述影响变电站站址的2个重要因素，采用优化方法对变电站站址进行调整。调整过程分为下述几个关键步骤：

1）在初始规划方案的基础上，针对每一个不适宜建站的站址，分析其周边环境，给出其可能的调整位置。在这一步中，每一个变电站可以有多个可能的调整位置，最终选择哪一个由下一步的优化算法来决定。

2）由熟悉规划区域地理状况的专家对各个候选站址的地理属性（用地性质、交通状况、施工条件、防洪排水、对通信干扰、地形地质等）进行评分，在此基础上，利用层次分析法（AHP）获得各个站址的综合得分值，作为评价站址适应性的指标。详细评分过程见本文第4节算例。

3）对所有可能的变电站位置进行组合，可以得到满足负荷要求的变电站选址方案。对每一个方案，根据组成该方案的各具体变电站站址地理适应性指标及经济性指标确定各方案的综合适应度H（T）：

通过对所有的候选站址进行组合，并寻优使得式（2）达到最大值的方案T，即可完成变电站站址的最终调整。这一过程可以利用Tabu搜索算法进行求解[3]。

4 算例及结果分析

以某市高新区部分区域110kV变电站规划为例。规划区域面积176km2，为便于说明问题，重点介绍其中一个14.7km2区块的选址情况。该区块主要有商业金融、居住、高新工业和行政办公、学校五类用地，现有1座2×50MVA的110kV变电站柳南变。

4.1 算法步骤

4.1.1 步骤1

采用文献[2]提出的试探组合和平面多中位选址算法，得到初始方案结果如图1所示。

在该方案中，已有变电站将扩容为3×50MVA，新建两个3×50MVA 的110kV变电站高东变和廖河变，高东变位于A8区，廖河变位于A27区，位置如图1所示。

4.1.2 步骤2

由该地区城区控制性规划得知， A27区是商业金融用地，并且上面已建有公共通信设施，根据《城市电力网规划设计导则》规定，这个站址不适宜建设变电站，站址需要调整。根据规划区的实际情况，专家在A27区周边选定4个候选站址：A26区、A28区、A36区、A37区。

4.1.3 步骤3

用AHP对候选站址进行权重排序。AHP的思想是首先建立清晰的层次结构，然后建立方案属性决策表，引入测度理论，通过两两比较，用相对标度将人的判断 标量化，逐层建立判断矩阵，求解判断矩阵的权重，最后计算方案的综合权重并排序[4]。

通过对规划区空间地理信息的分析和专家评定，规划区内参与比较的属性有：用地性质、交通状况、施工条件、防洪排水、对通信干扰、地形地质共6项指标。为方便表达，这里只考虑因素层为单层的情况。以下以廖河变的4个待选地块为例介绍AHP评分过程。

1）建立层次结构。本文采用的层次结构如图2所示。

2）建成方案属性决策表。各方案与最底层属性间可构成一个二维表，称为方案属性决策表，如表1所示。表中数据都是不易量化的定性数据，由了解情况的专家给出定性描述。

3）标量化形成判断矩阵。对于每个方案属性，专家根据互反性标度表，通过候选站址间的两两比较，可形成6个4×4的判断矩阵。

4）判断矩阵权重求解。参考文献[5]的指标体系，并通过对规划区空间地理信息的调查与分析，采用Delphi征求多个专家意见后得到规划区内各评分指标权重[6]。规划区域地块评分指标权重为：用地性质0.35，交通状况0.20，施工条件0.15，防洪排水0.10，对通信干扰0.11，地质地形0.09。

5）综合权重计算排序。候选站址综合权重最终得分为：A26区0.889，A28区0.945，A36区1.31，A37区1.131。

4.1.4 步骤4

本文方法考虑了土地价格因素。经过对规划当地的用地价格调查，获得各个候选地块的价格；建站用地面积按《城市电力网规划设计导则》提出的参考数据，户内型2500m2，户外型8400m2。本文中的新建站均为户内型变电站。经过专家讨论，认为该规划区经济适应度相对于站址地理适应度的相对重要性语言描述为“明显”比较合适，并通过应用AHP判断矩阵进行权重求解，可以得到这两个因素的相对权重（即m和r）分别为0.782和0.218。

4.2 结果分析

按照算法步骤4进行变电站第二阶段优化规划，结果如图3所示。

在该方案中，新建廖河变电站位于A28区靠近街道的位置上，两个阶段规划方案结果比较如表2所示。

从两个阶段的方案比较结果可以看出，经过优化后第二阶段的方案虽然网损费用稍高，但是由于地价较低，使得总投资较少，方案综合适应度高，相对优化之前第一阶段的方案更为合理。

5 结语

变电站规划工作是电网规划的重要内容之一，其中变电站选址问题需要考虑很多因素的综合影响，包括上一级变电站的位置和容量、规划区域电网的结构等，但最关键的是要考虑负荷的影响，合理的变电站位置首先应由负荷的分布来决定，本文的方法正是基于这一点提出。本文提出的变电站选址定容两阶段优化规划方法具有以下优点：

1）无需规划者事先确定大量变电站的候选地址，也改善了计算机自动优化所得方案实施性差的问题，提高了变电站选址工作的效率和适用性。

2）运用层次分析法，结合专家经验决策与数学定量计算的优点，使得优化结果更加科学有效。

3）本文的方法也是基于综合费用最低的变电站站址优化方法，优化结果的经济性最好。

【参考文献】

[1]Dale M. Crawford，Jr. Stewart B. Hort. A Mathematieal Optimization Technique for Locating and Sizing Distribution Substations，and Deriving their Optimal Service Areas[J]. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems，1975，94（2）：230-234.

[2]Dai Hong-wei，Yu Yi-xin，Huang Chun-hua et al. Optimal Planning of Distribution Substation Locations and Sizes-model and Algorithm[J]. Electrical Power & Energy Systems，1996，18（6）：353-357.

[3]陈根军，李继光，王磊，等.基于Tabu搜索的配电网络规划[J].电力系统自动化，2001，25（7）：40-44.

[4]SATTY T L. The Analytic Hierarchy Process[M].New York：McGraw-Hill，1980.

第2篇：方案优化步骤范文

与车载、固定式雷达有所不同，舰船用雷达通常要求的正常工作风速和不破坏状态风速都比较高。舰船用雷达的天线转台系统所受的载荷通常包括风载荷、惯性载荷、摩擦力(矩)、自重、冰雪载荷和温度载荷等几种类型。根据舰船正常工作环境和设计要求，正常工作和不破坏条件下的相对风速都非常高，风载荷在舰船用雷达天线转台系统所受的载荷中通常是最大的一个因素。在某些项目中，系统结构需要克服的风载荷占总载荷的比例超过80%。因此，降低天线转台系统的风载荷是提高舰船用雷达天线转台系统适装性和雷达结构可靠性非常有效的途径。

本文提出了一种舰船用雷达天线外流场结构优化设计方法，通过将雷达天线数值风洞技术和外形结构设计理论相结合，并通过风洞试验进行比对和验证，用于指导雷达天线结构方案设计，有效地降低了雷达天线转台系统所受的风载荷，为下一步的结构优化减重设计打下良好的基础。目前，降低天线转台系统风载荷的主要手段是通过持续多轮次的风洞试验。在此过程中，需要不断地通过改进天线外形结构，并不断地进行风洞试验。而每次更改天线外形结构都需要重新设计和加工风洞试验模型，费时费力，成本也比较高。用CFD方法对雷达天线外流场气动力学数值模拟分析正逐步成为雷达天线设计初期的很有效的手段，其缺点是计算量大。

随着近年来处理器性能大幅提高，雷达天线外流场数值模拟分析方法的快速和成本优势正逐渐显现。目前，在雷达天线外流场结构优化设计方面有着良好的应用前景［5-8］。本文提出的舰船用雷达天线外流场结构优化设计方法，其主要特征和流程如图1所示，主要包括以下步骤:步骤1初始外形结构方案:根据雷达总体技术和适装性要求，结合雷达工作的环境条件，给出雷达天线的初始外形结构方案;步骤2三维实体建模:根据雷达天线外形结构方案，进行三维实体建模;步骤3根据CFD特点对外形结构进行简化:外形结构简化，使得数值模拟计算的效率和准确性都能兼顾;步骤4数值模拟:进行天线外流场数值模拟计算;步骤5仿真分析结果输出:对仿真分析结果进行后处理后输出;步骤6根据风洞试验特点对外形结构进行简化:外形结构简化，使得风洞试验模型的可加工性和试验准确性都能兼顾;步骤7风洞试验:进行天线转台系统模型风洞试验;步骤8风洞试验结果输出:对试验结果进行处理后输出;步骤9外形结构方案更新:对天线外形结构进行优化设计，进行新的数值模拟和风洞试验重复步骤3～8，直至优化设计结束。通常步骤3～5的重复次数要比步骤6～8的重复次数多，因为不是每次数值模拟的结果都有价值。如果仿真分析结果表明某外形结构方案的风载荷比初始结构方案的风载荷还要大，就不需要进行风洞试验，而直接进入步

2结构优化减重设计

在雷达天线外流场结构优化设计技术的基础上得出雷达天线转台系统所受的总载荷。根据天线转台系统所受的总载荷，对结构件进行刚强度设计和校核，开展天线转台系统结构优化减重设计工作。目前，主要从以下几个方面开展了工作，并取得了一定的进展。

(1)收发分机冷却方式的选择固态收发分机装放在相对密闭的机架箱体内，采用整体防雨雪、模块化设计。其中TR组件、大功率电源等模块在工作中会产生大量的热量，对工作环境有一定的要求，尤其是TR组件的壳体温度要求不大于70℃。整个收发分机的总发热量接近10kW。为了将收发分机的热量有效地散发出去，可选的冷却方式主要有敞开式强迫风冷、循环风冷和循环水冷等3种。不论采用何种冷却方式，冷却介质都需要通过多路介质环输送到收发分机内部。经过深入分析和调研，对采用这3种冷却方式下的天线转台系统重量进行了详细的估算，只有在收发分机采用循环水冷的冷却方式下天线转台系统的重量才可能低于1200kg。最终选定循环水冷作为收发分机的冷却方式。

(2)动力传动系统优化设计按照舰船用雷达正常工作相对风速要求，得出了方位电机的扭矩和功率需求，以此为依据选定电机。由于外形结构的原因，尽管该项目雷达天线系统的重量和转动惯量比某大型舰船用中远程三坐标雷达天线系统要小很多，但是由于方位风力矩较大，所需的方位电机功率不小于15．1kW，而后者的方位电机功率需求不大于13．9kW。在执行电机选择时，由于系统为长期连续变载荷工作的驱动系统，需要根据“惯量匹配”的方法来选择电机。根据功率需求，有3种电机可选，重量分别为50、67和86kg。经过认真的比对筛选以及惯量匹配计算，最后选用了小惯量电机，负载惯量折算到电机轴上两者之比为2．59，能够满足使用要求，且伺服控制性能也比较好。两型雷达所用电机功率和重量等参数如表1所示。可以看出，在满足载荷要求的前提下，该项目选用的电机额定功率更大，但是重量更小，从而有效地降低了天线转台系统的重量。

(3)结构优化减重设计和刚强度校核计算天线转台系统方案设计的一个重要依据是负载计算结果。根据载荷计算结果来进行结构件的刚强度校核和电机功率校核，从而进行结构方案设计和电机、减速箱选型。首先进行关键受力构件的结构设计，并进行三维建模。根据载荷计算结果，对关键受力构件进行了初次的刚强度计算和校核。接着，根据初步的刚强度计算结果以及结构学和力学的相关知识，进行关键受力构件的优化减重设计，甚至是重新设计。然后，对优化减重设计后的关键受力构件进行刚强度计算和校核。上述过程反复进行，才能有效地减轻关键受力构件的重量，从而降低天线转台系统的重量，达到结构优化减重设计的目的。减重优化设计和刚强度校核计算流程刚强度分析仅仅是个目的而不是结果。对于有限元分析得出的应力应变分析结果，如果表明最大应力点的应力远小于材料的可承受应力水平，最大变形远小于设计要求，表明结构件的刚强度能够满足设计要求，而且设计较为保守。要想达到优化减重的目的，需要进一步设计和分析，根据仿真分析结果，对结构件进行优化设计，该加强的部位加强，该减重的部位就要进行减重设计。这个过程是一个不断反复的过程，而且非常繁琐，需要花费大量的时间和精力，才能取得比较好的效果。在结构优化减重设计过程中，必须始终保证关键受力构件的强度留有足够的余量，以确保雷达天线转台系统的结构可靠性和稳定性。

3轻型材料及其工艺技术研究

舰船雷达装备结构上大部分采用钢材、钛合金或铝合金，并有一定数量采用复合材料。在该演示验证雷达天线转台系统方案中，就采用了轻型金属材料钛合金和铝合金，并采用了一定数量的复合材料。目前，真正用在雷达结构上的高性能复合材料还不多。为了提高雷达抗恶劣环境条件的能力，实现雷达的轻量化和小型化，一些先进的复合材料，如碳纤维复合材料，随着工艺技术的进一步发展和材料成本的逐步降低，必将在雷达结构中得到越来越多的应用。在选用工程材料或复合材料时，还必须考虑材料的使用性能、工艺性能和经济性，并根据所用的材料选择相应的工艺处理方式，通过工艺处理获得所需要的力学或工艺性能。

4适装性结构优化设计结果

结合某项目雷达天线转台系统，从天线外流场结构优化设计技术、结构优化减重设计、轻型材料及其工艺技术研究等方面进行了分析和论证，取得了较好的效果，最终达到了预期目的。该项目雷达天线转台系统优化前后的重量比较

5结束语

第3篇：方案优化步骤范文

关键词：夹具 概念设计 模糊层次分析法 优化

中图分类号：TG751 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0063-02

Pahl和Beitz把机械设计分为明确任务、概念设计、技术设计和施工设计等四个阶段[1]。夹具的概念设计是实现夹具设计自动化和柔性化中最为关键的技术[2]，是从更高层次上、从更广范围内对夹具进行规划，有利于得出最优的设计方案，产生更好的技术经济效益。然而，当前夹具自动设计系统的研究开发工作主要集中在夹具的结构设计和详细设计层面上，对夹具概念设计的研究还相对较少[3-6]，特别是对夹具概念设计优化的研究还有待深入。因此，该文探讨采用模糊层次分析的方法对夹具概念设计进行优化处理，在满足各种技术和经济指标的可能存在的各种方案中，寻找并最终确定夹具概念设计的综合最优方案。

1 模糊层次分析法的基本原理

层次分析法是一种将定性分析和定量分析相结合的系统分析方法[7]，该方法的基本步骤可归纳为三步：（1）构建层次分析结构模型；（2）构造判断矩阵；（3）计算权重并做一致性检验。其中，构建判断矩阵是层次分析法的关键环节。然而分析发现，层次分析法中的判断矩阵存在以下难点[8]：（1）判断矩阵的一致性检验非常复杂且困难；（2）当判断矩阵不具有一致性时，需要调整判断矩阵中的元素，使其具有一致性；（3）判断矩阵一致性的检验标准设定为，缺乏科学有效的证明。

而模糊层次分析法是采用模糊一致关系来实现模糊推导，使用模糊一致矩阵实现动态自适应，模糊层次分析法提高了定性与定量分析的准确性和合理性，解决了解的收敛速度及精度问题。模糊层次分析法的基本思想和步骤同层次分析法基本一致，主要区别在于[9]：（1）建立的判断矩阵不同；（2）求判断矩阵中各元素的相对重要性的权重的方法不同。

在建立模糊一致判断矩阵时，设存在指标因素集，若矩阵满足≤≤1、以及，其中，则称为模糊互补判断矩阵。其中，表示指标因素比重要的隶属度，越大，表示比越重要。若模糊互补判断矩阵，对于，存在，则模糊互补判断矩阵为模糊一致判断矩阵。同时，若，则为模糊一致判断矩阵，其中为模糊互补判断矩阵的权重向量。为了使任意两个方案关于某准则的相对重要程度得到定量描述，可采用0.1～0.9标度法给予数量标度。

在建立了模糊一致判断矩阵后，由模糊一致判断矩阵求元素的权重时，若是模糊一致判断矩阵，则指标因子的权重为：

（1）

当取时将显著地体现指标因子之间的重要程度。

若是模糊互补判断矩阵，是的权重向量，则满足：

（2）

同时，假设由专家给出模糊互补判断矩阵，则合成的矩阵求得的权重向量为，满足：

（3）

2 夹具概念设计优化的基本思路

基于模糊层次分析法的主要思想，该文建立夹具概念设计优化综合评价模型，其具体步骤为：

首先，确定夹具概念设计优化综合评价模型的评价指标集。该文结合夹具概念设计优化的特点，本着科学性、动态性、层次性和实用性的原则，构造了夹具概念设计优化的递阶层次模型，所确立的三个指标分别是经济效益指标、生产率指标和精度指标，通过具体的原则或因素来控制。本文所构造的夹具概念设计优化的递阶层次模型如图1所示。

其次，需要确定评价指标的权重集，通过建立因素和因素类两个方面的权重集，分别计算每一类中各个因素的权重以及各类因素的权重。

最后，确定夹具概念设计优化的备择集。备择集是各种可能的评价结果的集合，在模糊层次分析法中，备择集只有一个，与因素的分类无关。本文中夹具概念设计优化评价的备择集可采用“优秀、良好、中等、合格、不合格”的五级评语。

3 实例分析

本实例对由多色集合理论[10]进行夹具的概念设计所得到的可行性方案进行优化，可行性方案共有六种，每个方案由不同的零件组成，这六种方案分别为：其中，B1-盘，B2-支架A，B3-支架B，B4-套，B5-压板A，B6-压板B，B7-销，B8-V型铁，B9-平衡铁A，B10-平衡铁B，B11-罩，B12-网。方案和方案的示意图见图2和图3。下面对这些可行性方案进行优化分析。

首先，根据专家问卷调查，获取多组优化指标（经济效益指标、生产率指标、质量指标）的模糊互补判断矩阵，例如某一专家对三种优化指标的模糊互补判断矩阵为：

根据所有的模糊互补判断矩阵，得到的合成矩阵为：

由式（2）和式（3），求得经济效益指标、生产率指标和质量指标的权重为：

选取备择集{优秀，良好，中等，合格，不合格}，分别根据方案1～方案6的具体情况和相关资料，结合各项指标，通过专家打分进行评判。例如对于方案1，在经济效益指标、生产率指标和质量指标各评价因素下，专家给出的初级评价矩阵为：

由此，可得到方案1的评价集为：

该评价结果表明，对于方案1，评价为“优秀”等级的占28.41%，评价为“良好”等级的占38.41%，评价为“中等”等级的占26.59%，评价为“合格”等级的占6.59%，没有专家认为该方案“不合格”。根据最大隶属度原则，可以认定专家对该方案的评价等级为“良好”。

与此类似，可以得到其它五种方案的模糊层次分析法的评价结果见表1。根据对各个方案的评价等级以及各个等级的隶属度，这六种方案的相对优良排序为：。

4 结语

夹具的概念设计是夹具设计过程中的关键环节，该文探讨采用模糊层次分析的方法对夹具概念设计进行优化处理，选取经济效益指标、生产率指标和精度指标作为夹具概念设计优化评判的指标，寻找并最终确定夹具概念设计的综合最优方案，模糊层次分析法的选用，提高了夹具概念设计优化中定性与定量分析的准确性和合理性。

参考文献

[1] Pahl G，et al.Engineering Design[M].London：The Design Council，1984.

[2] Yon-Chun Chou，R.A.Srinivas， Sujit Saraf.Automatic Design of Machining Fixture Conceptual Design[J].Manufacturing Technology，1994，9：3-12.

[3] Li Zhongbin，Xu Lida. Polychromatic Sets and Its Application in Simulating Complex Objects and Systems [J].The International Journal of Computers and Operations Research，2003，30（6）：851-860.

[4] 陈薇，沈晓红.夹具概念设计中的几何分析[J].机械工程师，2002（2）：31-33.

[5] 杨志宏，黄克正.夹具原始概念模型的创建方法研究[J].机械科学与技术， 2003，22（6）：1043-1045.

[6] 狄运祥，刘璇.夹具概念设计的研究[J].机械工程师，2002（1）：55-58.

[7] 许树伯.层次分析法原理[M].天津：天津出版社，1988.

[8] 陶余玲.如何构造模糊层次分析法中的模糊一致判断矩阵[J].四川师范学院学报：自然科学版，2003（3）.

第4篇：方案优化步骤范文

关键词：沥青冷再生；oregon算法；市政道路；维保养护

中图分类号：U415.6 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）03-0052-02

随着我国社会经济快速发展，极大的促进了国内基础设施的建设。其中，市政道路工程施工建设是交通运输行业建设中的重要部分，它对整个城市的发展以及城镇化进程的推进都起到不可或缺的作用。与此同时，随着道路运行时间的增加，市政道路的维护与保养问题显得尤为突出，许多专家、学者针对市政道路出现的塌陷、开裂等问题展开了深入研究，特别是沥青冷再生技术领域是近些年研究的重点。沥青冷再生技术对于加强市政道路的维修工作效果明显，能够强化整体路面抗压性、稳定性能，提升市政道路管理维护运行效用。

1定义和特点

1.1沥青冷再生技术定义

沥青冷再生的特点是指充分利用现有沥青道路旧铺层材料，按比例加入一定量的添加剂在自然环境温度下就地连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、整平及压实成型，从而修筑出具有所需性能质量的新底面层或新基层的作业过程。

1.2沥青冷再生技术特点

（1）工序简单

由于原有旧路面的材料全部被就地利用，省略了挖掘、外运、场内加工及回填等一系列工作，使得施工工序简化。

（2）成本较低

与传统的施工方法相比，由于旧的道路材料得以全部利用，随着再生层厚度的不同，大致可以降低成本20%～46%。

（3）生产效率高

就地冷再生是在自然条件下进行的，除了个别严重的坑槽需要简单的预处理外，其余路面均不需要任何处理，充分地利用了作业时间。

（4）质量控制精准

含水量由冷再生机电脑自动控制，能够在最佳含水量的情况下压实，达到最佳密实效果，泡沫沥青提高了剪切强度，降低了水敏感性。

2Oregon沥青冷再生施工技术

2.1Oregon方法

Oregon方法也称为俄罗岗州法，由美国俄罗岗州地区在进行冷再生沥青配比试验中提出，主要用于确定冷再生混合料中乳化沥青和水的初始用量，具体过程为：

步骤1.刨料蹄分

Oregon方法第一步为刨料蹄分，具体是指在12.5mm、6.3mm和2.0mm的蹄孔对道路铣刨洗刨料进行蹄分；

步骤2.测试针入度

第二步是分别测试材料在25%情况下的沥青针入度，以及材料在60℃情况下的绝对粘度。

步骤3.初始量计算

根据step2计算得到的针入度和绝对粘度，利用以下公式1-1计算乳化沥青初始用量：

ECEST=1.2+4G+AAC+APV （1-1）

其中：ECEST代表初始的沥青乳液用量，单位为%；1.2为沥青乳液用量的最小起点值，单位为%；AG为根据刨料级配进行的调整量，单位为%；AAC为根据沥青含量进行的调整量；APV为根据铣刨料针入度或粘度进行的调整量。

步骤4.用量调整

最后根据Step3计算出来的初始沥青乳液用量、集料配比以及针入度、粘度等指标进行用量调整。

2.2冷再生施工流程优化

冷再生技术的施工技术是对传统施工技术的优化，根据原有沥青路面的材料特性进行乳化沥青配比，直接在原有路面之上进行施工。根据既有的冷再生施工经验，可以将流程优化为下面五个步骤：

步骤1.原始性能分析

首先提取既有道路路面的沥青组合成分，分析其中的有效沥青含量和水泥沙石等集配情况；

步骤2.乳化沥青配置

在分析既有沥青路面的集配情况下，对乳化沥青的初始量进行配置，然后根据沥青量、针人度等参数进行调整，得到最优的乳化沥青配置：

步骤3.水泥用量集配

在确定乳化沥青配置的基础上，参入水泥进行初始测试，进行强度试验，确定最终的沥青、水和水泥的用量配比；

步骤4.配比指标验证

在实验室中先进行配合比设计指标验证，如果不满足要求，则调整孔隙率，直到达到要求之后转入路用性能验证；

步骤5.确定配比生产

如果试验结果符合规定要求，则确定配比，然后进行工程生产；如果路用性能验证，不满足规定要求，则重新对道路路面的继配进行试验。

3实例分析

3.1既有道路情况

本文在这里重点选取了其中某段极为重要的市政道路工程，该段市政道路的总长度为5.6km，道路路面的宽度在16m-21m之间（最窄、最宽，属于当地物流商贸重要通道）。其中，基层为22cm的水泥稳定砂砾，面层为9cm-12cm的沥青混凝土。

3.2集料优化配比

（1）路面数据模拟

针对上述的道路现状，在原有道路路面旧沥青混合料中加入适量的乳化沥青，以及相对少量的水泥材料，形成的再生混合材料强度、抗压度、劈裂程度，基本符合本次柔性基层施丁的规范要求。

（2）设计方案确定

根据对路面的进一步勘察分析，在施工材料及相应比例的选取上，制定为添加剂为7%的乳化沥青再加上1.5%的水泥材料，在7%的乳化沥青当中，所包含的沥青总量占到了30%。在道路结构设计方面，将该市政道路原有9-12cm的面樱施工为柔性冷再生基层，基层上方均匀性铺加3-4cm的刚性沥青混凝土面层。

（3）方案指标试验

在确定设计方案的基础上进行设计方案的指标试验，该工程道路沥青路面基层冷再生混合料的配合比例的相关试验与分析如下表1所示：

在确定孔隙度等指标之后，进行劈裂强度试验，得到结果如下表2所示：

在前面经过试验对比分析，通过方案最终确定了本次市政工程道路施工维修中沥青路面基层冷再生材料的配合比：乳化沥青的用量占混合料总比例的7%，其中基质沥青的含量占30%，而施工水泥的用量占到了混合料总比例的1.5%，2cm级配新骨料的用量占到了混合料施工总比例的15%，沥青路面基层施丁的水用量占2.7%。

4结论

本文主要针对沥青冷再生在城市市政道路中的施工技术流程和方案进行了探讨，采用Orengon方法进行乳化沥青初始量确定，然后以一城市的市政道路为实例进行了分析，得到以下结论：

第5篇：方案优化步骤范文

关键词：六西格玛管理 “一门式”政务建设 流程再造

六西格玛（6Sigma）是现代全球最有效的质量管理方法之一，它由上世纪80年代中期摩托罗拉公司最先倡导。到上世纪90年代中期，被GE成功地从一种质量管理方法演变成为一个高度有效的企业流程设计、改造和优化管理方法，继而成为追求管理卓越性的跨国企业最为重要的战略举措，后来逐渐引入了服务业的质量管理。

通常情况下，6Sigma对新项目流程的设计分为五个步骤：即D-M-A-D-V过程（定义、测量、分析、设计和验证），而对于一个已有流程的优化也包括五个步骤：即D-M-A-I-C过程（定义、测量、分析、改善、控制）模式进行。

政务6Sigma的实施有自身特殊的困难，例如牵涉单位多、人员素质不够、问题定义复杂、数据收集和分析困难、流程控制困难和受政府政策影响大。笔者认为，在政务6Sigma管理的设计中，应该结合实际灵活运用，不拘泥于原来的条条框框，在实践中，则把它分为七个步骤（如表1所示）。本文将对这七个优化改进步骤进行分析和解释。

识别改进政务总体目标（Recognize total target）

实践证明，一个好的目标是成功的关键因素，这就要求政务6Sigma设计的目标要以百姓需求为出发点，兼顾政务办事人员和政务中心的效率提高。政务中心目标的实现可以促进员工目标的实现，员工目标的实现又可以促进百姓目标的实现，而百姓目标的实现则可以促进政务中心目标的实现，三者是统一的整体，一方的出色完成和实现则可以促进另外一方更好甚至更容易的实现，并能形成良性循环。

在定义好总体目标，掌握基本的情况和资料后，对各个层面的目标进行分解和充分讨论，制定出流程设计和优化具体目标，制定出进展时间表。

定义办事居民需求（Define customer’s needs）

6Sigma的管理是以顾客需求为基本出发点的，因此要定义顾客目标需求，这是以下各步骤的主要依据。在充分调研的基础上，笔者发现，不同的办事居民期望值不同。要令办事居民满意，就必须尽量满足不同办事居民的需要。调查和研究均表明，政务中办事百姓对政府服务最基本的要求有下面十个纬度，它们分别是：可靠性、迅速的应对、适合性、接触、态度、沟通、信用度、安全性、理解度和有形性，对照这些纬度，分别设计调查表格和收集整体资料，对居民各方面的要求进行定义。

测量问题和梳理政务流程（Measure and describe）

这个步骤包括两个小步骤，一是找问题并精确描述问题，二是梳理流程和研究现时生产方法。具体包括以下内容：

找问题并精确描述问题（Select a problem and describe it clearly）

在定义办事居民各方面的需求后，还需要把要改善的问题找出来，当目标锁定后便召集6Sigma专家、有关领导、 办事人员和6Sigma实施人员，组织成为改善的主力，并选出有相关6Sigma管理基础的、有经验的部门领导作为黑带，即作为流程改善责任人，协助6Sigma实施人员制定时间表和确保时间表的跟进。在定义问题时，由于政务管理的特点，要先定性、后定量，既要有定性的指导，也要有定量的依据。

梳理流程和研究现时生产方法（Study the present system）

在充分调研的基础上，要把政务的每个流程准确描述出来，以便于分析改进，同时对流程的每个关键点的时间和量的数据进行收集和整理，并对政务服务的现场进行仔细观察，作出状态定义并作整理。

通过流程图分析，可使项目改善获得所需的过程信息。例如发现系统瓶颈，不必要的步骤以及返工环节，从而最终发现潜在的问题。这样可以清晰抓住重点和易错点，为6Sigma流程的进一步改进分析提供条件和基础。

找出各种具体原因（Identify Possible causes）

集合有经验的员工，利用脑力风暴法（Brain storming）、控制图（Control chart）和鱼骨图（Cause and effect diagram），找出每一个可能发生问题的原因。原因可能有很多，这就需要把原因一一分类，然后再进行详细调研，进行统计，分析每个原因可能发生的频率大小，从而决定对哪些原因进行改进控制。

按是否可控性来说，原因分为可控因素造成的和不可控因素造成的两种，只有可控因素才可以加以改变和控制，所以这是发现重点，同时也要积极和上级主管单位和平级的其他涉及单位中的各个部门进行沟通，把不可控因素变成可控因素，这样常常可以大大提高、优化和改进效果。在这一步骤中，很关键的就是错误原因要有定量描述，以便确定下一步改进重点。

计划及制定解决方法和信息化（Plan ,implement and computerize）

以上过程完成后，再利用黑带、绿带以及有经验的员工和6Sigma技术人才，通过各种检验方法，找出解决方案。在制定方案时，要充分听取一线政务工作人员的建议，反复探讨，形成初步解决意见，当方案设计完成后，便立即实行。很多问题只有在改进中才能发现，所以要形成良好的反馈机制，不断更新解决方案，保证方案的实施效果。

笔者特别要指出的是：信息化是政务六西格玛改进和优化的核心，各个职能单位信息共享，共同为百姓服务。信息化有利于数据分析，便于用数据说话，提高政府工作的公平性和信息公开度，也有利于提高政府政务绩效考评的有效性，从而提高员工积极主动性，提高政务效率和更好地满足服务百姓的需求。例如，上海市在政务建设中就曾提出了信息化是政府政务建设的核心思想。在政务建设中开发单独的6Sigma管理政务信息系统，在这个系统中，不但有登记、统计功能，更重要的是要有数据分析、错误控制、差错提醒和审批功能。

检查效果(Evaluate effects)

通过信息化电脑中的数据和实地各种表格的调查，收集相关数据以便分析、检查其解决方法是否有效和达到什么效果。利用数据和信息化技术进行分析和检查，专家和黑带要参与深入分析，并听取前来办事百姓的广泛意见。采取群众满意度调查，反映最终效果改进情况，这时常常会有不同的声音，要分清问题产生的轻重原因和真实性，深入挖掘原因，对于可以变更的错误要及时改正，并不断的跟踪控制。这是6Sigma管理中关键的一个步骤，它确保项目实施效果和下一步制度化是否有意义。

实现和持续改进（Realize and develop continually）

这一过程是文件化和制度化实施小组得出的解决方案，跟踪课题实施一年的效果，同时发现新的问题作为下一步改进流程，持续改进，培养氛围和6Sigma文化建设，这里包括两个步骤，即把有效方法制度化和检讨成效并发展新目标。

把有效方法制度化（Standardize any effective solutions）

当流程改进和优化方案确定后，有关人员在充分讨论的基础上制定出合适的、有弹性的方案和制度。方案和制度制定后，要求各员工必须遵守。

检讨成效并发展新目标（Reflect on process and develop future plans）

当以上问题解决后，总结其成效，并发现新问题，制定其解决方案，作为下一步改进的目标。6Sigma强调持续改进，短期目标是效率提高和流程优化。但是如果不能做到持续改进和文化变革，过一段时间6Sigma改进的效果会慢慢降低甚至消失，所以在政务6Sigma建设中，政府要转变观念，即转变文化观念，以办事百姓为中心不断减少错误，提高效率，提供更优质的服务，并持续改进。

六西格玛（6Sigma）质量管理刚刚兴起二十多年，在政务方面实施只是一种初步探讨，政务六西格玛建设与制造类企业应该有着不同的侧重，在坚持6Sigma管理思想的前提下，充分发挥政府工作的特殊优势，灵活运用，不断创新，借助其他概念，例如物流和网格化概念，利用电子化手段实施，采用6Sigma的管理思想来建设政务和社务办事中心，坚持 “以人为本”的工作理论。凸现政务工作、社区事务重心下移， 为民服务窗口前移，转变政府工作职能，完善为民服务功能，提高为民办事效率，真正构筑起 “便民、惠民、亲民 ”的一门式服务平台。

参考文献：

1.朱兰研究院著.王金德等译.六西格玛基础教材[M].中国财经经济出版社，2002

2.彼得•潘德（Peter S. Pande）等著.王金德等译.六西格玛团队实战手册[M].中国财经经济出版社，2003

3.苏比尔•乔杜里（Subir Chowdhury）.方海萍，魏青江译.6西格玛设计[M].机械工业出版社，2003

4.福里斯特•W•布雷弗格三世，詹姆斯•M•卡佩罗，贝基•梅多斯.陈运涛译.六西格玛实施指南：战略视角与管理方法[M].中国人民大学出版社，2003

5.文放怀.服务业六西格玛实战[M].广东经济出版社，2004

6.潘德•P(Peter Pand).荷普•L(Larry Holpp)著.王金德，张东莉译.六西格玛是什么[M].中国财政经济出版社，2002

作者简介：

第6篇：方案优化步骤范文

总的来说，当前基于产品自身进化思想的研究大多还都停留在理论探索阶段，相应的计算机辅助创新（ComputerAidedInnovation，CAI）软件也十分匮乏，更加限制了设计理论的应用与发展。因此，本文在Jacob、Ma.GL等的研究基础上，通过引入系统功能分析的方法，并综合考虑功能、结构两方面因素的作用，提出了一种从多个角度进行激励分析的功能需求内生式产品创新设计方法。并在课题组开发的原型系统中实现了该功能模块，体系化、导向性地辅助设计者较好地进行产品概念设计。

内生功能驱动产品创新设计模式

1功能驱动产品创新机理

产品是基于一定物理及几何结构，在相应技术条件支撑下，实现所需功能集合的有机体。其与生俱来就是市场信息的折射，且任何产品都在按照一定规律不断的发展和进化。类似于“适者生存”的过程，在市场因素的作用下，产品也在不断的优胜劣汰。随着时间的推移，一些市场特性就逐渐被“映射”或“编码”到存活产品中，内化为产品功能或结构的一部分。正是这些蕴含于产品自身的进化特性信息为需求信息提供了一个较为高效、可靠的获取渠道。发现这些特性并使之向更优的方向转变，就可以带动产品进化，感知并满足新的市场需求。

基于这一思想，本文从功能演化角度构建了一种基于内生功能驱动的产品创新设计模式。主要通过功能演化的形式拉动结构、市场等特性进化，进而实现产品全面进化，如图1所示（功能、结构、市场等特性的进化，均是技术系统进步的反映）。其创新机理在于暂时摆脱现有技术和市场对产品设计的束缚，从产品自身出发，运用一定的功能激励策略对其进行功能改进操作，以激励产生更多新功能需求信息，实现功能进化；并针对这些功能需求进行概念求解，带动产品结构也向更适于功能实现的方向演进，进而开拓出新的市场应用空间，实现产品全面进化。

2功能激励分析策略

产品作为一个有机体，与生物体相类似，也是由功能及承载功能的结构载体组成的系统。借鉴系统功能分析的方法，结合已有产品对其加以功能结构分解，并根据其功能-组件间的链式关系及组件间的隶属关系进行系统功能建模，构建相应的基础功能模型——功能-组件链图，如图2所示。功能是产品存在的目的，功能的实现除了与产品自身结构有关外，还与超系统内其它关联组件相关。为了较好地实现对产品自身蕴含的进化特性信息的挖掘，本文提出的方法正是在系统功能建模基础上，从超系统和技术系统两个方面对已有产品进行较为全面的功能激励分析。进行技术系统分析，是为了实现其自身功能结构特性优化，增进其理想化水平。而引入超系统分析，其目的在于实现技术系统特性向超系统特性进化，进而实现超系统进化反向促进技术系统进化的作用。技术系统分析是功能激励的主要内容，超系统分析是其有益补充。

本文提出的方法是从功能演化角度，综合考虑功能、结构二因素的设计模式。因此，技术系统分析包含单组件操作、多组件操作两个方面，超系统分析则采取赋予新的功能关联关系的激励模式。对于单组件而言，功能激励主要是针对其承载功能加以改变操作；对于多组件，则从功能组合角度对其加以激励操作。基于以上考虑，本文提出从多个角度进行功能激励的分析策略，如图3所示。

基于功能需求内生的产品概念设计

1超系统组件功能关联

一般情况下，每一个超系统功能都是为了辅助产品技术系统内某个/某些功能的顺利实现，即一个超系统功能肯定与系统内某个/某些功能存在相关关系，但通常并不是与所有功能都存在相关关系（关系十分薄弱/暂未发现其相关性）。且超系统功能间通常也存在很多不相关的情况。因此，这就给产品系统提供了不小的创新思考空间。超系统组件功能关联分析正是基于对这一创新空间信息进行系统挖掘的创新策略。它通过选择某个超系统功能，在与其不相关的某个系统功能（超系统功能、系统内功能）间建立起良性关系，使其变为相关。如此，便能创造出新的产品功能需求，进而产生新的产品创意。

这种相关分析主要通过以产品超系统功能为行，所有系统功能为列，而构建的系统功能相关性分析矩阵加以分析，如表1所示。其中，“1”表示功能间存在相关关系，“0”则代表不存在，“X”表示两个功能相同（在此不予讨论）。针对笔记本电脑功能创新实例，通过在“敲击键盘”与“存储电能”间建立起关联（由0变为1），便激发出在使用者敲击键盘的同时可以产生电能，并有效地将其储存利用的新型节能笔记本电脑的创意。

2系统内单组件功能改变

系统内单组件功能改变分析主要针对技术系统内某一功能组件及其所承载的功能加以改变性操作，以激励设计者产生新的想法。

（1）功能扩展

功能扩展主要针对系统内某一功能组件，通过赋予其新的功能，从而带动其结构也发生相应的改变，进而形成能适应未来市场需求的新产品，如图4a所示。扩展的功能主要通过超系统组件功能关联分析得到，也包括由新的超系统组件引入而衍生得到的新需求功能。如在轮椅创新设计中，通过在超系统中引入台阶，以产生攀爬台阶的新功能需求，进而激励产生带越障功能的行星轮式车轮的创新方案。

（2）功能裁剪

功能裁剪主要是基于产品简化及专用化的思想，通过裁剪掉链内的冗余功能或对特定应用环境可有可无的功能，甚至一些看上去不可或缺的功能，进而带动链内其它关联功能改变，以实现产品功能、结构、工艺等方面的简化，得到更具市场竞争力的产品创意，属于破坏性创新（DisruptiveInnovation）范畴，如图4b所示。如可通过去除电视机的显示图像功能，以降低其生产及使用成本，使盲人得到相对物美价廉的新产品。

（3）功能分割

功能分割主要是对系统内某组件所承载的功能进行分割，以形成新的结构及新市场的产品创新模式，包括功能作用分割、功能量值分割两种形式。功能作用分割是将组件上承载的多个功能进行分割，进而形成多个新功能单元，以促使功能组件向更趋于专业化、标准化的方向改进，如图4c所示；功能量值分割主要将组件上承载的功能从量值上加以分割，以形成多个量值相同或不同的新功能单元，以促使功能组件向精准化、微控化等方向演进，如图4d所示。如在显示器演进道路上，通过对显示内容加以分割，激励产生了多显示器协同显示的超大显示屏。

（4）功能替代

功能替代主要建立在技术进步或技术优化基础上，在不影响产品主要功能实现前提下，通过将某组件所承载的功能利用更优的功能，或将发出某功能的组件用更优的组件加以替换操作，以带动链内其它相关功能组件改变，进而实现产品整体性能优化的目的，如图4e所示。例如，将精密机械移动替换成磁致伸缩移动的，高精密度显微镜玻片载物台移动装置创新设计方案。

3系统内多组件功能组合

系统内多组件功能组合分析主要是针对技术系统内多个组件间所承载的功能加以组合优化，以激励设计者产生创新想法，进而推动产品功能-结构改进向理想化方向逼近而引入的创新策略。

（1）功能合并

功能合并主要建立在对相同或不同功能链中具有相近或相关功能的不同组件进行系统分析的基础上，通过对其进行功能并处理操作，以实现功能、组件的高效利用，去除多余功能结构，实现产品功能结构优化的目的，演进过程如图5a所示。通过这一处理，可使产品功能结构得到优化，经济性、易操作性增强，提升其市场竞争力。如在冰箱制冰机创新设计中，将储冰装置内为定向输送冰块而进行的螺旋搅动操作，与为防止冰块粘结而加入的反向搅动操作合并，便形成了定时双向螺旋搅动装置的设计方案。

（2）功能整合

功能整合主要基于合理化配置的思想，对多组件间承载的多个功能进行优化整合处理，进而带动结构上的优化整合，以增强其系统性、经济性、适用性等综合性能，形成新的竞争优势，这一过程如图5b所示。例如，在轮椅创新设计中，通过对各组件间所承载的功能进行整合处理，最终得到利用汽缸结构实现自动调节升降高度及靠背角度调节功能，利用行星轮结构实现越障、行进功能，利用套扣结构实现可变形（变身为担架）功能等集多种实用功能于一体的新型多功能轮椅的改进方案。

（3）功能捆绑

功能捆绑主要是对功能-组件链图中功能作用密集的组件加以分析，将作用于该组件的功能，以及链内其它相关功能进行打包组合；然后，采取反问“引入该功能目的”的思考形式，探求这些功能的本质（设计需求）；最后，对这些设计目的加以组合优化处理，并进行相应的功能性再设计，激励产生新的功能配置方案，实现功能集成进化，如图5c所示。这一过程通常会伴随新功能的产生，可有效带动产品结构产生较为全面的进化，进而得到更具市场竞争优势的创新产品。例如，将冰箱制冰机储冰装置的储冰功能与制冰装置的储水功能，以及输冰装置的定向输送功能加以捆绑，激励得到传输带式制冰机的创新方案。

4功能需求内生式产品概念设计过程

本文提出的方法应用的关键在于合理利用上述激励策略进行功能激励分析。将这种方法与计算机辅助创新设计模式相结合，构建的产品概念设计过程模型如图6所示。这一过程主要包含系统功能建模、功能激励分析、概念方案生成、方案优化评价四大分析模块。具体操作步骤描述如下：

步骤1产品组件、功能录入。结合已有产品对其进行功能结构分解，提取并录入产品功能组件及其所承载的功能。

步骤2功能-组件链图构建。针对步骤1的录入结果，构建相应的产品功能-组件链图，并适时对录入的功能、组件加以调整。

步骤3多角度激励分析。结合功能-组件链图及在此基础上生成的功能相关矩阵，从三大分析角度出发，利用对应的分析策略进行遍历式分析，以得到多个功能改进方向，形成相应的功能需求信息集。

步骤4概念方案求解。针对上一步分析得到的功能需求信息利用FBS方法进行知识资源检索，以映射得到相应的原理解。

步骤5领域具体化分析。结合得到的原理解及已有产品进行具体化分析，使之转化为相应的产品创新方案。这一步是结合获取的知识资源进行创造性思维的阶段，是新知识生成的过程。

步骤6方案优化评价。此步操作主要通过对生成的方案做进一步探讨，借鉴功能跟随形式（FunctionFollowForms）原理发现新产品的潜在应用市场，并结合已有信息及设计经验对方案加以优化评价，进而得到创新性、实用性及可实现性相对较好的产品创新方案。

5功能模块实现

产品创新是市场需求与技术实现对立统一的过程，是创新主体与现代设计技术有机协同的设计过程，是以知识为基础，以获取及创造新知识为核心的知识物化过程。本文基于提出的多角度功能激励的设计思想，融合认知科学、信息技术及创新设计理论，实现了该功能模块。其体系架构如图7所示，包含交互层、推理层、资源层。

（1）交互层是实现人机交互的重要单元，主要给用户提供一个友好的交互界面，提供信息输入、输出接口，并对整个设计过程加以可视化。其中，也包含管理员对系统及知识库进行的日常维护操作。

（2）推理层主要根据设计过程中用户输入的设计信息，为其提供所需的设计原理及过程推理方法支持。该层除了系统功能建模、功能激励分析等人机交互式信息操作单元外，还包括信息转换、映射求解、评价计算等多个采用推理机形式，通过调用相应的知识资源，以实现创新信息映射转换的智能操作单元。信息转换单元主要采用自然语义与基于规则推理的形式，对功能激励结果加以标准化转换；映射求解单元利用FBS方法，对生成的标准化信息进行概念求解；评价计算单元则是根据输入的评价信息，利用一定的评价规则对方案加以量化比较，以筛选得到相对较优的设计方案。

（3）资源层主要为概念设计过程提供知识支持，包括本体库、效应库、评价库等多个知识单元。

系统内的效应库、专利库等知识库主要采用功能基的形式加以组织，并提供基于自然语义的Internet3应用实例冰箱通常都在冷冻室内装一制冰装置，其制冰的工作原理与大型制冰机一样。制冰装置的上面部分放置有普通的栅格式盒子。往盒子里倒上水，冷冻一定时间后，再由一个特制的带有蜗杆减速器的电机把盒子翻转。当盒子几乎朝下时，盒子的另外一边就顶到了专门的凸出部位上。盒子倾斜后，冰块就能实现与内壁相分离，往下脱落，并掉到收集器中。这一加工过程一直会持续到收集器装满冰块为止，如图8所示。但这种制冰装置也存在很多问题，如占用空间较大，工作震动、噪声大等问题，迫切需要对其加以改进。运用本文提出的方法进行创新分析，具体步骤如下：

步骤1通过选择已有的制冰装置作为基础产品，对其进行功能结构分解，录入电机1、连杆、制冷装置、驱动减速器1、转动冰盒等产品组件及功能信息。

步骤2结合已有产品，并针对录入结果对制冰机进行系统建模，构建相应的产品功能-组件链图（如图9）。

步骤3根据超系统功能与所有功能间的关系，建立起相应的制冰机功能相关矩阵，如表2所示。并针对矩阵进行超系统组件功能关联分析，如通过在“提供水”与“转动冰层推杆”之间建立起关联，提出在“转动冰层推杆”时，根据其受到的阻力大小，实时控制是否“提供水”的创意；在“提供水”与“储存2冰块”间建立关联，提出只有当开始“储存2冰块”操作时，机器才“提供水”的新需求。针对链图，从系统内单组件功能改变、系统内多组件功能组合两个角度进行激励分析。如图10所示，经功能裁剪分析，提出去除搅拌器“搅拌2冰块”操作的创意，以减小装置的控制复杂程度；经功能合并分析，并根据经其它激励操作得到的设计过程信息，提出将驱动拨冰装置叶轮转动的“转动连杆”功能与驱动传输带转动的“转动转轴”功能加以合并的新需求，以在一定程度上实现结构简化；经功能捆绑分析，将冰盒的“储存水”功能、储冰器的“储存冰块”功能和搅拌器“输送冰块”等多个功能加以捆绑，激励产生要设计一个既能“储存水及冰块”，又能“按需定向输送冰块”的集成化装置的想法。

步骤4通过以上遍历式创新分析，生成“输送冰块”、“转动转轴”等多个功能需求。对其进行相应的知识检索，得到“一种提高冰淇淋抗融性的乳化剂以及用其制备的冰淇淋”、“超薄潜水数显磁力搅拌器”、“物料输送螺旋机构”等知识。

步骤5结合已有产品，对步骤4得到的原理解进行具体化思考，进而产生“在储冰盒内增加可溶且可食用的抗融泡沫添加剂”、“用磁力搅拌器代替机械搅拌”、“采用多栅格式制冰、储冰装置，且伴随传送带输送，出冰口处受扭曲力和重力作用而自动脱落”等多个概念方案，如图11所示。

步骤6结合已有设计经验及企业实际情况，对以上分析得到的多个概念方案进行初步评价筛选，并进行合理的市场定位，去除可实现性低、经济性差、创新性不高的噪声方案。然后，再对剩余的创新想法做进一步组合优化分析，以得到最终制冰机改进方案。即采用一种栅格式的传输带式结构，将其直接放在冷冻室的顶部沿着圆周运动，并采用一个带叶轮的旋转装置，以顶出栅格内的冰块，供用户食用；且储水罐的“提供水”功能也与传输带的运行建立起相应的控制关系，使滴水速度与栅格制冰、储冰速度保持同步。改进后的制冰机系统工作过程如图12所示。其去除了原有的冷藏室，缩减了工作空间，部分消除了收集、储存冰块所带来的各种不便，并通过合理调节传输带的运行速度，可实现按用户需求持续提供冰块等优势。

第7篇：方案优化步骤范文

【关键词】VoLTE SRVCC LTE连接态

Optimization and Application of SRVCC Measurement Mechanism for VoLTE Device

[Abstract] In the early stage of VoLTE commercial applications， SRVCC performance metrics are important to the user experience. Based on LTE SRVCC and GSM networks， impacts of SRVCC measurement mechanism of VoLTE terminal on the measurement time were discussed. The joint optimization scheme combined ‘disparate frequency and system measurement using CDRX inactivity period’ with ‘GSM priority measurement’ was proposed which was applied to the mainstream chip. It not only enhances SRVCC handover success rate， but guarantees the user experience in the early stage of VoLTE commercial applications as well.

[Key words]VoLTE SRVCC LTE connection mode

1 引言

在VoLTE覆w边缘或者弱覆盖区域，3GPP引入SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）特性将VoLTE话音切换到2G/3G电路域保证话音连续性。因此，在VoLTE商用初期，由于LTE网络覆盖不完整，SRVCC切换性能对用户在小区边缘掉话率有着决定性影响。

本文将介绍终端LTE连接态异频异系统测量标准方案，分析并验证终端SRVCC测量性能与网络配置异频异系统频点的关系。给出VoLTE终端SRVCC测量时间优化目标，提出VoLTE终端SRVCC测量机制优化方向及方案，并在典型SRVCC场景下对优化方案进行验证测试。

2 终端SRVCC测量机制3GPP标准方案

2.1 3GPP标准方案介绍

终端在VoLTE通话过程中移动到LTE弱覆盖区域时，网络会通过下发A测量事件配置终端对服务小区异频邻区列表进行测量。如果有满足条件的LTE异频邻区，终端将会通过测量报告上报网络，发起LTE系统内切换。

如果服务小区信号继续减弱，且没有合适LTE异频目标小区上报，网络会继续下发B测量事件配置服务小区的异系统邻区列表作为测量对象，终端同时对LTE异频邻区以及异系统邻区进行测量。如果有满足条件的LTE异频邻区或者异系统邻区，终端将会通过测量报告上报网络，发起LTE系统内切换或SRVCC切换。

定义终端在收到配置异系统邻区的B测量事件到终端发送满足条件异系统邻区的测量报告之间的时间为终端的SRVCC测量时间。下文将以LTE连接态测量GSM小区为例探讨终端SRVCC测量机制对SRVCC测量时间的影响。

（1）GSM帧结构及小区搜索

GSM空中接口以帧为单位，一个帧的长度4.615 ms。

51个GSM复帧组成了一个GSM超帧。用于频率同步的FCCH包含在Frequency Burst（FB）中，FB出现在51个复帧中的0、10、20、30、40复帧的第一个时隙。用于帧同步的SCH包含在Synchronization Burst（SB）中，SB出现在FB之后第一个复帧。GSM帧结构如图1所示。

GSM小区搜索主要分为两大步骤：RSSI检测和BSIC识别确认。

其中，RSSI检测步骤中，终端需要在一定的测量时长内对网络配置的所有GSM邻区列表中的载波RSSI进行测量。当所有GSM载波RSSI检测完成后，应按照RSSI强弱降序排列最强的N个小区。

BSIC识别确认应该按照降序顺序来对N个最强的GSM载波进行BSIC识别。包含如下步骤：

GSM FCCH检测：为了检测到FB，终端必须将射频调到GSM频点并且对包含在FB中的信号进行持续的相关检测。FB在51个复帧中的0、10、20、30、40帧的第一个时隙。所以在网络情况比较好的情况下，对于GSM FCCH的连续检测最多不超过11个GSM帧，也就是11×60/13=11×4.61 ms。

GSM SCH检测：GSM SB是由GSM SCH来承载，紧跟在FB之后的帧。GSM SCH解码需要在FB检测之后进行。

（2）LTE连接态对GSM测量机制

上节描述了对GSM进行连续检测的小区搜索机制，而终端SRVCC测量受限于终端处于LTE连接态。按照3GPP标准规定，终端在LTE连接态时采用基于MeasurementGAP的测量方式进行异频以及异系统的测量，如图2所示（以MGRP=40 ms为例）。

终端收到包含异频以及异系统邻区列表测控事件后，按照网络侧对MeasurementGAP的配置来进行测量。MeasurementGAP周期可以配置为40 ms或者80 ms，MeasurementGAP时长为6 ms。

终端尝试在LTE配置的MeasurementGAP中对所有的LTE异频邻区及异系统邻区频点进行轮询的测量。LTE/TDS/WCDMA频点可以在一次MeasurementGAP中完成测量，而GSM频点需要多个MeasurementGAP才能完成一次测量。由图2可以看出，终端尝试对GSM频点进行测量并进行BSIC识别时，具体时延依赖于LTE服务小区配置的MeasurementGAP与GSM时隙的匹配情况。

2.2 标准方案性能分析

终端在VoLTE通话时移动到LTE小区覆盖边缘时，处于LTE连接态。如上所述LTE连接态的终端需要基于MeasurementGAP来进行异频和异系统的测量。

由于GSM帧结构的特殊性，终端无法在一个MeasurementGAP周期内完成对GSM载波的测量，需要多个MeasurementGAP周期才能完成。

由于LTE与GSM空中接口并没有严格同步对齐机制，终端需要多少个MeasurementGAP周期才能完成对单个GSM载波的测量是无法预计的，其会呈现概率性分布。

一般而言，VoLTE商用后SRVCC发生场景网络会同时配置多个LTE异频及异系统频点，比如外场典型配置LTE 3个异频频点，32个GSM频点。网络配置后，终端对异频及异系统测量对象进行轮询测量，进一步降低了终端能够对GSM频点进行测量的时间以及连续性，引起终端SRVCC测量时间较长，容易导致高速及快衰环境下SRVCC切换失败。

3 标准方案测试结果

3.1 测试方案

为了弄清SRVCC测量期间异频异系统邻频个数对终端SRVCC测量时间的影响，以及SRVCC测量时长的概率分布情况，设计的测试方案如下：

（1）测试场景A：保持网络配置GSM邻区频点为16个时，测试配置0、1、2、3个不同LTE频点对SRVCC测量时长的影响。异系统测量控制事件采用B1事件。

（2）测试场景B：保持LTE异频频点为3个时，测试配置8、16、32个不同GSM频点对SRVCC测量时长的影响。异系统测量控制事件采用B1事件。

3.2 测试数据

由于SRVCC测量时间具备概率分布性，按照对所有测试数据进行统计平均的方法无法反映真实的测试结果，所以本文对SRVCC测量时间的测试数据均按照CDF（概率分布曲线）方式进行处理。CDF图横轴为SRVCC测量时间，单位为s；纵轴为概率。主要关注80%以内概率分布区间的测试数据。

厂商1在测试场景A，即不同LTE异频频点和16个GSM频点的测试数据对比如图3所示：

厂商2在测试场景A，即不同LTE异频频点和16个GSM频点的测试数据对比如图4所示：

综合厂商1和厂商2在场景A下的测试数据可知：

（1）0个LTE异频时SRVCC测量时间大约为3 s左右；

（2）1个LTE异频时SRVCC测量时间大约为8 s左右；

（3）2个LTE异频时SRVCC测量时间大约为12 s左右；

（4）3个LTE异频时SRVCC测量时间大约为15 s左右。

厂商1在测试场景B，即3个LTE异频频点和不同GSM频点的测试数据对比如图5所示：

厂商2在测试场景B，即3个LTE异频频点和不同GSM频点的测试数据对比如图6所示：

3.3 测试结论

综合两个终端厂商在测试场景A和B的测试数据，分析结论如下：

（1）在终端SRVCC测量过程中，配置LTE异频频点的个数对SRVCC测量时间影响较大，成正比关系。

（2）配置相同LTE异频，不同GSM频点数对SRVCC测量时间无明显影响。

而且，在外场典型配置3个LTE异频频点场景下，本次测试在步行环境下终端SRVCC切换成功率仅有60%。通过分析log发现主要原因为SRVCC测量时间太长，终端在发送测量报告之前LTE已掉话。因此，本次测试验证了3GPP标准测量方案无法满足SRVCC性能商用要求，需要对终端SRVCC测量机制进行优化。

4 SRVCC测量机制优化方案

为了缩短SRVCC测量时间，主要从以下两个优化方向考虑：

（1）优化方向1：增加终端在LTE连接态能够用于异频异系统测量的时间。

（2）优化方向2：由于SRVCC测量时间主要与配置LTE异频频点个数成正比，减少LTE异频频点可以大幅缩短SRVCC测量时延。

同时对标3G网络的现网优化指标，确定SRVCC测量时间优化目标为3 s左右。

4.1 利用CDRX休眠期进行异频异系统测量优化方案

（1）方案介B

根据优化方向1，终端在VoLTE通话期间，在网络下发B1/B2测量控制事件后，利用CDRX休眠期的空闲时间来进行异频异系统测量。终端实现本优化方案能够最大限度地增长异频异系统测量时间并降低对终端功耗的影响。利用CDRX休眠期进行异频异系统测量方案如图7所示。

本优化方案的实现需要改变目前终端在CDRX休眠期进入浅睡眠的状态机制，用于进行异频异系统频点的测量。而且，终端能否进入CDRX休眠期以及进入休眠期的时长取决于终端在VoLTE通话期间的话音模式、是否并发数据业务、CDRX周期等相关参数配置，所以本优化方案在各种场景下终端能够利用CDRX休眠期进行测量的时间也不相同，性能增益无法准确估计。

（2）测试数据

某厂商在CDRX周期配置为40 ms，异系统测量控制事件采用B1事件。保持网络配置GSM邻区频点为16个时，测试配置不同LTE频点对SRVCC测量时长的影响的测试。

对该优化方案进行测试验证，在3个LTE异频配置下，终端SRVCC测量时间80%概率小于7 s左右。如理论分析预计，利用CDRX休眠期增加了终端能够用于异频异系统测量的时间，提升了终端SRVCC测量性能，且对终端功耗影响较小。但7 s左右的SRVCC测量时间仍然无法满足VoLTE商用要求，且此优化方案受到CDRX周期配置、话音模式、并发业务等因素影响，性能进一步提升的空间有限，所以需要联合考虑其他优化方案。

4.2 GSM优先测量方案

（1）方案介绍

根据优化方向2，在网络侧配置B1/B2事件后，终端分配更多连续的MeasurementGAP用于GSM频点的测量，来提高GSM BSIC同步的概率，缩短SRVCC测量时延。GSM优先测量优化方案如图8所示。

（2）联合优化方案测试数据

终端采用CDRX休眠期测量及GSM优先测量联合优化方案，保持网络配置3个LTE异频邻区，测试不同CDRX周期对终端SRVCC测量时间的影响。异系统测量控制事件采用B1事件。在不同CDRX周期参数对比测试数据如图9所示。

综上所述，可以看出终端在实现CDRX休眠期以及GSM优先测量联合优化方案后，CDRX周期配置越长，对终端SRVCC测量性能改善越明显，符合理论分析预期。在VoLTE商用参数CDRX周期参数配置为40 ms时，SRVCC测量时间80%概率降低到3 s左右，基本满足VoLTE商用条件。

5 联合测量优化多场景验证测试

5.1 测试方案

为了验证联合优化方案在商用典型场景下的SRVCC性能是否能够满足商用要求，设计多场景验证测试方案如下：

测试场景分为电梯间、室内外、慢速移动及中速移动场景。

在各个场景下，异系统测量控制事件采用B1事件，保持GSM邻区频点数一定，分别配置不同LTE异频邻区（8、6、4、3、2、1个LTE异频），测试终端在不同场景下SRVCC测量时延。

5.2 测试数据

厂商1测试数据如图10所示。

厂商2测试数据如图11所示。

5.3 测试结论

终端在多个典型商用场景下SRVCC测量时延80%概率均在在3 s以内，且SRVCC切换成功率可以达到98%左右，基本满足VoLTE商用条件。

本文提出的利用CDRX休眠期进行异频异系统测量及GSM优先测量联合优化方案性能基本不受到网络配置LTE异频个数的影响，将来运营商增加LTE部署频段时，可以保证现有存量终端SRVCC测量性能不受影响。

6 结束语

本文介绍了终端SRVCC测量机制3GPP标准方案，分析并验证了标准方案的SRVCC测量性能。针对标准方案的不足，给出了终端SRVCC测量时间的优化目标和优化方向，提出了“利用CDRX休眠期进行异频异系统测量”和“GSM优先测量”联合优化方案，分析并验证了联合优化方案在不同CDRX参数下、不同SRVCC场景下以及不同LTE异频配置情况下的测量时延及切换性能，SRVCC测量时间由优化前17 s左右控制在3 s左右（3个LTE异频，80%概率），提升了SRVCC切换成功率，显著改善了用户体验，成功推进了VoLTE商用。

参考文献：

[1] M Poikselk?， H Holma， J Hongisto， et al. Voice Over LTE： VoLTE[Z]. 2012.

[2] GSMA. IR 92 IMS Profile for Voice and SMS[S]. 2013.

[3] 丁美玲. LTE系统中上行协同技术及其实践[J]. 电讯技术， 2014，54（10）： 1335-1338.

[4] 田浩，杨霖，李少谦. LTE中一种改进的基于探测参考信号的定时估计算法[J]. 电讯技术， 2013（11）： 1465-1470.

[5] 顾杰，陈军. 利用频率分集实现子阵的同时多波束技术研究[J]. 电子信息对抗技术， 2010，25（1）： 32-35.

第8篇：方案优化步骤范文

论文关键词：优化设计方案控制工程造价

工程造价控制应贯穿于项目建设的全过程，同时又要突出重点。工程造价的多少直接影响到投资效益，工程造价的控制关键在于施工前的投资决策和设计阶段，而在项目作出投资决策后，控制工程造价的关键就在于设计。据国外的资料分析，设计费一般只相当于建设工程全寿命费用（工程造价是全寿命费用的组成部分）的1%以下，但正是这少于1%的费用对于工程造价的影响却占了75%以上。长期以来项目管理论文，投资者普遍忽视工程建设项目前期工作阶段的造价控制，而往往把控制工程造价的主要精力放在施工阶段，在审核施工图预算、工

一、通过设计招投标和设计方

工程设计招投标是指招标单位就拟建工程的设计任务招标公告，以吸收设计单位参加竞争，经招标单位审查符合投标资格的设计单位按照招标文件要求，向招标单位填报投标文件，招标单位从而择优确定中标设计单位来完成工程设计任务的活动。通过设计招投标

设计方案竞选是指由组织竞选活动的单位通过报刊、信息网络或其他媒介竞选公告，吸收设计单位参加方案竞选，参加竞选的设计单位按照竞选文件，做好方案设计和编制有关文件。通过设计方案竞选，可

二、运用价值工程理论

价值工程又称价值分析，是二十世纪四十年展起来的一门技术和经济结合起来分析的新技术。价值工程发展到六十年代初已被公认为一种成熟而行之有效的节约资源、降低成本的技术经济方法。价值工程在工程方面的应用，主要侧重于设计阶段，以提高产品价值为中心，并把功能分析作为独特的研究方法。通过功能和价值分析项目管理论文，可将技术问题与经济问题紧密地结合起来龙源期刊。一般来说，提高产品的

以桥梁为价值分析对象，说明价值工程在设计中的应用。具体步骤是：1、对桥梁进行功能定义和评价。把桥梁作为一种完整独立的“产品”进行功能定义和评价。从通行能力、牢固耐久、建筑造型、环境影响、便于施工、便于设计等这六种功能在桥梁功能中占有的不同的地位，确定相对重要系数。2、方案创造。根据地质等其他条件，对桥梁设计提供了多种方案

不过在设计阶段运用价值工程控制工程投资，并不是片面地认为工程投资越低越好，而且要把工程的功能和投资两方面综合起来进行分析。价值工程在我国还刚刚起步，但大量事实证明，它在工程设计中对于控制项目投资，提高工程“价值”，是大有可为的，特别是随“勘察设计施工一体化总

三、设计方案的技术

设计方案的技术经济评价的目的，是采用科学方法，按照工程项目经济效果评价原则，用一个或一组主要指标对设计方案的项目功能、造价、工期和设备、材料、人工消耗等方面进行定量与定性分析相结合的综合评价

设计方案优劣不仅要考虑投资时投资额的高低项目管理论文，还应考虑项目投产后的生产成本高低和经营效益，即投资效益的好坏。例如同样是高级路面，水泥混凝土路

目前相当多的业内人士还是认为工程投资的提高是由于施工管理不善、施工费率增加以及建筑材料涨价引起的，而从上论述可见由于设计原因所引起的工程投资的提高，远远大于前者。

作者单位：吉林省四平市公路工程定额站。

所以向来“重施工、轻设计”的传统观念必须克服。设计阶段工程投资管理必须受到足够重视，从而使方案的优化选择落到实处，这样才可以为投资控制起到事半功倍的效果。

面后期养护费用较沥青路面要小，只有既考虑了建设时的投资控制，又考虑了投产后的生产成本和经营效益，以此取得的方案才是最佳的设计方案。

，从而择优确定技术经济效果好的设计方案。常用的技术经济评价方法有：投资回收期、净现值法和计算费用法等。通过工程经济理论计算投资回收期、净现值和计算费用等经济指标，从而确定最佳方案。

经济评价。

承包”尝试和推广，价值工程会越来越宣示出它对控制项目投资所能发挥的巨大作用。根据日本开展价值工程活动的资料，有组织的价值工程活动可降低成本30%以上。根据另一项国外资料，价值工程活动的投入产出比为1：12龙源期刊。可见价值工程在投资控制中的作用是十分明显的。

项目管理论文，选择其一作为评价对象。3、求成本系数。某方案成本系数=某方案成本/各方案成本和。4、求功能评价系数。按照功能重要程度，采用10分制加权平分法。对各个方案的6项功能的满足程度分别评定分数。5、求出价值系数并进行方案评价。按“价值系数=功能系数/成本系数”公式分别求出各方案价值系数。当价值系数=1，方案即为最佳。

价值，主要有以下5个途径：1、功能提高，成本降低。这是最理想的途径。2、功能不变，成本降低。3、成本不变，提高功能。4、成本略提高，带来功能的大提高。5、功能略有下降，带来成本大降低。必须指出，价值分析并不是单纯追求降低成本，也不片面追求提高功能，而是力求正确处理好功能与成本的对立统一关系，提高它们之间的比值，研究产品功能和成本的最佳配置。

优化设计方案。

以起到：有利于多种设计方案的选择和竞争，从中选择最佳方案龙源期刊。有利于控制项目投资项目管理论文，中选的设计方案所做出的投资估算一般控制在竞选文件规定的范围内。能集思广益，吸收多种方案设计的优点。

，可以起到：有利于设计多方案的选择和竞争，从而择优确定最佳设计方案，达到优化设计方案之目的。有利于控制建设工程投资，中标项目一般做出的投资估算能接近招标文件所确定的投资范围内。有利于加快设计进度、提高设计质量、降低设计费用。

第9篇：方案优化步骤范文

关键词：三塔自锚式斜拉悬索协作体系桥吊索优化理论依据、

Optimization design of three tower of self anchored cable-stayed suspension bridge sling

Abstract:In order to determine the optimal design of selfanchored cable stayed suspension bridge slingscheme,in accordance with the sling tension principle,Put forward four sets of suspender tensioning scheme,And the four set of program to optimize the comparison, put forward the optimum plan; to provide theoretical basis for similar bridge design and application.

Key words:Three tower of self anchored cable-stayed suspension bridge;sling optimization; Theoretical basis

中图分类号：S611文献标识码： A

1、引言

三塔自锚式斜拉悬索协作体系桥是一种新型的缆索承重桥梁，由主缆、斜拉索、吊杆、加劲梁、主塔、副塔及基础等几个主要部分组成。缆索在恒载作用下具有很大的初始张拉力，对后续结构形状提供强大的“重力刚度”，这是加劲梁高跨比得以减小的根本原因。三塔斜拉-自锚式悬索组合体系桥的加劲梁、桥塔还承受主缆和斜拉索传来的巨大的轴向压力，加劲梁和桥塔在恒载作用下，以轴向受压为主，在活载作用下，以压弯为主，因此在结构分析时要计入压弯耦合效应影响。说明该类桥梁结构体系复杂，技术难度大。关键的问题是以主塔为中心的斜拉桥部分和两个以副塔为中心的斜拉-自锚式悬索桥部分的独立成桥状态的确定。因此，有必要对以上部分的吊索张拉工艺进行探讨，以确定最优施工方案。

针对上述问题，本文基于陕西某三塔斜拉-自锚式悬索组合体系桥，对此类新型桥梁进行体系优化研究，提出了四套吊索张拉方案，并对该四套方案进行对比，提出最优施工方案；为今后同类桥梁设计及推广应用提供理论借鉴和参考。

2、桥梁工程概况

主桥为三塔斜拉-自锚式悬索协作体系桥，分为斜拉索体系段与斜拉-自锚式悬索结合体系段。主塔为钢筋混凝土H型塔，采用塔梁墩固结形式。副塔为钢箱混凝土拱型塔，采用塔墩固结，塔梁分离结构形式。主桥跨径组合为：25m（边跨自锚段）+90m（悬索段）+2×162.5m（斜拉索区段）+90m（悬索段）+25m（边跨自锚段）＝555m。边、中跨比为0.55。主梁纵向设置双向1.5%纵坡，在桥梁主塔处设置R＝3000m的竖曲线。桥梁总宽度为40m，双向6车道，单车道宽度为3. 75 m，机动车道总宽度为23.5m。主桥两侧索区隔离带宽各2.5m，非机动车道宽各3.5m，人行道宽各2.25m。总体布置如图1所示。

图1 桥梁总体布置示意（单位：cm）

3、桥梁结构模型

本桥采用了脊骨梁模型，主梁采用MIDAS/Civil软件中的三维梁单元来模拟；斜拉索、背索采用桁架单元来模拟，初始几何刚度采用赋值初拉力的方式实现；桥塔、桥墩等均用空间梁单元进行模拟，基础代之以固定支座模拟；悬索主缆采用只受拉单元中的索单元，斜拉索及吊杆采用桁架单元；主梁及桥塔模拟为梁单元，全桥共划分节点941个，单元947个。其中梁单元707个，桁架单元240个。全桥结构计算模型及单元离散如图2所示。其中主缆各点位置编号及坐标系如图3所示。

图2 全桥计算模型示意

图3主缆各点编号及坐标系示意

4、桥梁结构吊索

4.1 吊索张拉的原则

（1）吊索索力

斜拉索索力安全系数按2.5控制，即σ

（2）副塔塔顶水平变位

副塔应力通过副塔塔顶水平变为控制，索塔水平位移控制在±50mm。

（3）加劲梁应力

加劲梁采用满堂支架施工，吊索张拉过程中钢混结合加劲梁处钢箱梁部分应力不超过容许值[σ]=210 MPa。混凝土加劲梁正截面应力最大压应力不超过容许值[σ]=18.14 MPa, 最大拉应力不超过容许值[σ]=1.48 MPa。钢混结合加劲梁处钢箱梁部分应力不超过容许值[σ]=210 MPa

4.2 悬索桥吊索张拉方案

按照以上确定的吊索张拉原则，在结构分析计算过程中，提出了四套吊索张拉方案，以下对该四套方案进行对比。各方案详细过程如表1至4所示。

表1悬索段吊索张拉步骤表（方案一）

施工

阶段 施工步骤 施工内容

吊索张拉前 0 副塔施工完毕，加劲梁安装完毕

1 安装主缆，调整分锚索力使主缆至空缆线形

2 加主缆索夹

3 XXM3张拉至1484.94kN

4 XXM2张拉至1384.08kN

5 XXM4张拉至1286.01kN

6 XXM1张拉至1200.00kN

7 XXM5张拉至1186.87kN

8 DM12、DM13、DM14、DM15、DM16、DM17张拉到位

9 XXM3张拉至4448.55kN

10 XXM2张拉至4605.71kN

11 DM8、DM9、DM10、DM11、DM18、DM19张拉到位

12 XXM4张拉至5139.35kN

13 XXM1张拉至5052.96kN

14 XXM5张拉至4436.84kN

15 DM6、DM7、DM20、DM21张拉到位

16 DM4、DM5、DM22、DM23张拉到位

17 DM3、DM2、DM1张拉到位

18 XXM5张拉至5861.67kN

19 XXM4张拉至6305.86kN

20 XXM3张拉至 6555.23kN

21 XXM2张拉至6450.26kN

22 XXM1张拉至6262.93kN

23 拆除临时支撑，悬索段独立成桥

表2悬索段吊索张拉步骤表（方案二）

施工

阶段 施工步骤 施工内容 备注

吊索张拉前 0 副塔施工完毕，加劲梁安装完毕

吊索张拉过程 1 安装5根背索，使背索不受力

2 安装主缆，调整分锚索力使主缆至空缆线形

3 加主缆索夹

4 DM12、DM13张拉到位 第1次张拉吊索

5 调背索索力到理论值 第1次调整背索

6 DM14、DM15张拉到位 第2次张拉吊索

7 XXM3张拉至4675.5kN 第2次调整背索

8 XXM2张拉至4136.2kN

9 XXM4张拉至3727.8kN

10 XXM1张拉至4046.7kN

11 XXM5张拉至2837.1kN，再调整其余背索索力到理论值

12 DM10、DM11、DM16、DM17张拉到位 第3次张拉吊索

13 DM8、DM9、DM18、DM19张拉到位 第4次张拉吊索

14 XXM3张拉至6498.6kN 第3次调整背索

15 XXM2张拉至5754.5kN

16 XXM4张拉至5127.7kN

17 XXM1张拉至5536.8kN

18 XXM5张拉至3762.4kN，再调整其余背索索力达到理论值

19 DM6、DM7、DM20、DM21张拉到位 第5次张拉吊索

20 DM4、DM5、DM22、DM23张拉到位 第6次张拉吊索

21 XXM5张拉至4803.6kN 第4次调整背索

22 XXM4张拉至 5217.6kN

23 XXM3张拉至 5690.4kN

24 DM3张拉到位

25 DM2张拉到位

26 DM1张拉到位 第7次张拉吊索

27 XXM2张拉至6080.9kN 第8次张拉吊索

28 XXM1张拉至5948.9kN 第9次张拉吊索

29 拆除临时支撑，悬索段独立成桥

表3悬索段吊索张拉步骤表（方案三）

施工

阶段 施工步骤 施工内容 备注

吊索张拉前 0 副塔施工完毕，加劲梁安装完毕

吊索张拉过程 1 安装5根背索，使背索不受力

2 安装主缆，调整分锚索力使主缆至空缆线形

3 加主缆索夹

4 DM23、DM22张拉到位 第1次张拉吊索

5 调背索索力到理论值 第1次调整背索

6 DM21、DM20张拉到位 第2次张拉吊索

7 XXM3张拉至4675.5kN 第2次调整背索

8 XXM2张拉至4136.2kN

9 XXM4张拉至3727.8kN

10 XXM1张拉至4046.7kN

11 XXM5张拉至2837.1kN，再调整其余背索索力到理论值

12 DM19、DM18、DM17、DM16张拉到位 第3次张拉吊索

13 DM15、DM14、DM13、DM12张拉到位 第4次张拉吊索

14 XXM3张拉至6498.6kN 第3次调整背索

15 XXM2张拉至5754.5kN

16 XXM4张拉至5127.7kN

17 XXM1张拉至5536.8kN

18 XXM5张拉至3762.4kN，再调整其余背索索力达到理论值

19 DM11、DM10、DM9、DM8张拉到位 第5次张拉吊索

20 DM7、DM6、DM5、DM4张拉到位 第6次张拉吊索

21 XXM5张拉至4803.6kN 第4次调整背索

22 XXM4张拉至 5217.6kN

23 XXM3张拉至 5690.4kN

24 DM3张拉到位

25 DM2张拉到位

26 DM1张拉到位 第7次张拉吊索

27 XXM2张拉至6080.9kN 第8次张拉吊索

28 XXM1张拉至5948.9kN 第9次张拉吊索

29 拆除临时支撑，悬索段独立成桥

表4悬索段吊索张拉步骤表（方案四）

施工

阶段 施工步骤 施工内容 备注

吊索张拉前 0 副塔施工完毕，加劲梁安装完毕

吊索张拉过程 1 安装5根背索，使背索不受力

2 安装主缆，调整分锚索力使主缆至空缆线形

3 加主缆索夹

4 DM1张拉到位 第1次张拉吊索

5 DM2张拉到位 第1次调整背索

6 DM3张拉到位 第2次张拉吊索

7 DM4、DM5张拉到位 第2次调整背索

8 调背索索力到理论值

9 DM6、DM7张拉到位

10 XXM3张拉至4675.5kN

11 XXM2张拉至4136.2kN

12 XXM4张拉至3727.8kN 第3次张拉吊索

13 XXM1张拉至4046.7kN 第4次张拉吊索

14 XXM5张拉至2837.1kN，再调整其余背索索力到理论值 第3次调整背索

15 DM8、DM9、DM10、DM11张拉到位

16 DM12、DM13、DM14、DM15张拉到位

17 XXM3张拉至6498.6kN

18 XXM2张拉至5754.5kN

19 XXM4张拉至5127.7kN 第5次张拉吊索

20 XXM1张拉至5536.8kN 第6次张拉吊索

21 XXM5张拉至3762.4kN，再调整其余背索索力达到理论值 第4次调整背索

22 DM16、DM17、DM18、DM19张拉到位

23 DM20、DM21、DM22、DM23张拉到位

24 XXM5张拉至4803.6kN

25 XXM4张拉至 5217.6kN

26 XXM3张拉至 5690.4kN 第7次张拉吊索

27 XXM2张拉至6080.9kN 第8次张拉吊索

28 XXM1张拉至5948.9kN 第9次张拉吊索

29 拆除临时支撑，悬索段独立成桥

将以上四种吊索张拉方案的施工过程中塔顶的水平变位绘制在同一图形中，得到副塔塔顶水平变位随施工阶段的变化规律如图5所示。由图5可见，不同吊索张拉方案中，副塔塔顶水平变位在施工过程中的变化和波动均较大，最大水平变位可以达到43mm。随着吊索张拉过程的发展，后期均逐渐回归至零值附近。

同理，将四种吊索张拉方案在施工过程中梁端散索套的竖向变位绘制在同一图形中，可以得到梁端散索套的竖向变位随不同施工阶段的变化规律如图6所示

图5各施工阶段副塔塔顶水平位移对比图6各施工阶段梁端散索套竖向位移对比

通过对以上四种吊索张拉方案的对比分析，可得如下结论：

（1）不同吊索张拉方案中，副塔塔顶水平变位在施工过程中的变化和波动均较大，最大水平变位可以达到43mm（方案二）；梁端散索套竖向位移在施工过程中的变化和波动也较大，最大竖向位移接近500mm（方案三）。随着吊索逐渐张拉完成，副塔水平变位和梁端散索套竖向位移逐渐回归至零值附近。

（2）根据结构抗力计算结果和控制要求，主要副塔水平位移控制在±50mm以内，均能满足吊索张拉方案的要求。因此，从副塔控制指标来看，以上四种吊索张拉方案均满足要求。

（3）相对于从中间向两侧张拉（方案二），从单侧张拉的方案（方案三）在施工过程中会有部分斜吊杆应力达到781MPa，大于2.5的安全系数，不满足吊索张拉方案的要求。

综合以上分析，确定方案二为推荐方案。

5、结论

通过对上述优化后的吊索张拉方案进行详细的计算与分析，可以得出以下结论：

（1）悬索段斜吊杆采用无应力索长的控制方法，一次张拉至理论值即可，不用多次重复张拉。