方案優化步驟精選(九篇)

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第1篇：方案優化步驟范文

【關鍵詞】變電站；規劃優化；層次分析法；地理適應度；經濟適應度

1 影響變電站站址選擇的主要因素

變電站站址的選擇涉及的因素較多，需進行綜合經濟比較，影響變電站的站址選擇的主要因素如下：

1）按飽和負荷一次性選定站址位置和容量；

2）靠近規劃區域的負荷中心以減少線路投資和電能損耗；

3）使地區電網布局合理；

4）考慮地理信息因素對站址的影響；

5）輸電線路走廊；

6）應與城市規劃同步適應以及配合；

7）盡可能遠離公用通信設施；

8）交通運輸方便；

9）其他因素。

2 變電站選址國內外研究現狀

國外，關于配網規劃這一領域的研究論文始見于1974年，Masud[1]最先提出了配網規劃的兩階段模型。

目前，我國城市電網規劃經過幾十年的發展，關于變電站選址的研究也得到了長足的發展，形成了許多模型和算法。

目前國內研究者對變電站站址規劃優化提出了很多方法，這些方法主要包括傳統的數學優化方法和基于隨機優化技術的優化方法。早期的數學優化方法有很多，如線性整數規劃法，結合最短路徑法和運輸問題模型的求解方法，結合混合整數規模的分支定界法，但這些方法在規模較大時求解速度慢，并且很難得到最優解。

隨著計算機技術和現代智能優化技術的發展，配電網絡變電站規劃從最初的人工篩選方式發展為通過計算機計算自動生成站址的方式，其優化方法也由傳統的數學優化方法上升到現代的智能優化算法，如遺傳算法、專家系統法、神經網絡法、粒子群法等。

然而這些算法都存在著模型的簡化、實際問題模擬的精確與完備、多約束條件的考慮、局部最優和全局最優以及計算機的計算速度之間的取舍，從而也就都存在著一定程度上的缺陷。

3 變電站選址定容兩階段優化規劃方法

本文提出了一種更為合理、實用的兩階段變電站優化規劃方法。在第一階段中，應用文獻[2]提出的試探組合和平面多中位選址算法，通過大范圍的搜索，獲得新建變電站的站址、站容，作為第二階段的初始方案；在第二階段中，以初始方案為基礎，詳細考察各個變電站的地理信息、地質條件、周邊環境和運輸條件等因素，針對初始方案中需要進行位置調整的變電站，確定相關的可能移動方案，將所有可能的移動方案組合到一起，成為下一步優化問題的待選方案，然后，進一步在這些待選方案中選擇經濟占優且實際可行的方案。詳細的算例和結果分析表明，本文提出的方法大大提高了變電站規劃工作的科學性和實用性。

3.1 第一階段：初始方案的形成

初始方案是在無需給定變電站待選站址的條件下，由優化算法自動形成的規劃方案。這一階段的優化問題可以用下式來描述：

采用文獻[2]提出的試探組合和平面多中位選址算法對式（1）進行求解，可獲得新建變電站的站址及站容。這一優化結果即為變電站優化規劃的初始方案。在確定初始規劃方案時，下述兩個重要因素沒有計及：

1）變電站的占地費用。選擇不同的地塊作為變電站的站址，占地費用顯然不同。

2）變電站位置的適宜性。在初始方案中，所選擇的站址位置可能位于河流、湖泊等不適于建站的位置，也未考慮當地的地質條件和周邊環境。

3.2 第二階段：方案的優化調整

本階段是在第一階段所形成的初始待選方案基礎上，考慮上述影響變電站站址的2個重要因素，采用優化方法對變電站站址進行調整。調整過程分為下述幾個關鍵步驟：

1）在初始規劃方案的基礎上，針對每一個不適宜建站的站址，分析其周邊環境，給出其可能的調整位置。在這一步中，每一個變電站可以有多個可能的調整位置，最終選擇哪一個由下一步的優化算法來決定。

2）由熟悉規劃區域地理狀況的專家對各個候選站址的地理屬性（用地性質、交通狀況、施工條件、防洪排水、對通信干擾、地形地質等）進行評分，在此基礎上，利用層次分析法（AHP）獲得各個站址的綜合得分值，作為評價站址適應性的指標。詳細評分過程見本文第4節算例。

3）對所有可能的變電站位置進行組合，可以得到滿足負荷要求的變電站選址方案。對每一個方案，根據組成該方案的各具體變電站站址地理適應性指標及經濟性指標確定各方案的綜合適應度H（T）：

通過對所有的候選站址進行組合，并尋優使得式（2）達到最大值的方案T，即可完成變電站站址的最終調整。這一過程可以利用Tabu搜索算法進行求解[3]。

4 算例及結果分析

以某市高新區部分區域110kV變電站規劃為例。規劃區域面積176km2，為便于說明問題，重點介紹其中一個14.7km2區塊的選址情況。該區塊主要有商業金融、居住、高新工業和行政辦公、學校五類用地，現有1座2×50MVA的110kV變電站柳南變。

4.1 算法步驟

4.1.1 步驟1

采用文獻[2]提出的試探組合和平面多中位選址算法，得到初始方案結果如圖1所示。

在該方案中，已有變電站將擴容為3×50MVA，新建兩個3×50MVA 的110kV變電站高東變和廖河變，高東變位于A8區，廖河變位于A27區，位置如圖1所示。

4.1.2 步驟2

由該地區城區控制性規劃得知， A27區是商業金融用地，并且上面已建有公共通信設施，根據《城市電力網規劃設計導則》規定，這個站址不適宜建設變電站，站址需要調整。根據規劃區的實際情況，專家在A27區周邊選定4個候選站址：A26區、A28區、A36區、A37區。

4.1.3 步驟3

用AHP對候選站址進行權重排序。AHP的思想是首先建立清晰的層次結構，然后建立方案屬性決策表，引入測度理論，通過兩兩比較，用相對標度將人的判斷 標量化，逐層建立判斷矩陣，求解判斷矩陣的權重，最后計算方案的綜合權重并排序[4]。

通過對規劃區空間地理信息的分析和專家評定，規劃區內參與比較的屬性有：用地性質、交通狀況、施工條件、防洪排水、對通信干擾、地形地質共6項指標。為方便表達，這里只考慮因素層為單層的情況。以下以廖河變的4個待選地塊為例介紹AHP評分過程。

1）建立層次結構。本文采用的層次結構如圖2所示。

2）建成方案屬性決策表。各方案與最底層屬性間可構成一個二維表，稱為方案屬性決策表，如表1所示。表中數據都是不易量化的定性數據，由了解情況的專家給出定性描述。

3）標量化形成判斷矩陣。對于每個方案屬性，專家根據互反性標度表，通過候選站址間的兩兩比較，可形成6個4×4的判斷矩陣。

4）判斷矩陣權重求解。參考文獻[5]的指標體系，并通過對規劃區空間地理信息的調查與分析，采用Delphi征求多個專家意見后得到規劃區內各評分指標權重[6]。規劃區域地塊評分指標權重為：用地性質0.35，交通狀況0.20，施工條件0.15，防洪排水0.10，對通信干擾0.11，地質地形0.09。

5）綜合權重計算排序。候選站址綜合權重最終得分為：A26區0.889，A28區0.945，A36區1.31，A37區1.131。

4.1.4 步驟4

本文方法考慮了土地價格因素。經過對規劃當地的用地價格調查，獲得各個候選地塊的價格；建站用地面積按《城市電力網規劃設計導則》提出的參考數據，戶內型2500m2，戶外型8400m2。本文中的新建站均為戶內型變電站。經過專家討論，認為該規劃區經濟適應度相對于站址地理適應度的相對重要性語言描述為“明顯”比較合適，并通過應用AHP判斷矩陣進行權重求解，可以得到這兩個因素的相對權重（即m和r）分別為0.782和0.218。

4.2 結果分析

按照算法步驟4進行變電站第二階段優化規劃，結果如圖3所示。

在該方案中，新建廖河變電站位于A28區靠近街道的位置上，兩個階段規劃方案結果比較如表2所示。

從兩個階段的方案比較結果可以看出，經過優化后第二階段的方案雖然網損費用稍高，但是由于地價較低，使得總投資較少，方案綜合適應度高，相對優化之前第一階段的方案更為合理。

5 結語

變電站規劃工作是電網規劃的重要內容之一，其中變電站選址問題需要考慮很多因素的綜合影響，包括上一級變電站的位置和容量、規劃區域電網的結構等，但最關鍵的是要考慮負荷的影響，合理的變電站位置首先應由負荷的分布來決定，本文的方法正是基于這一點提出。本文提出的變電站選址定容兩階段優化規劃方法具有以下優點：

1）無需規劃者事先確定大量變電站的候選地址，也改善了計算機自動優化所得方案實施性差的問題，提高了變電站選址工作的效率和適用性。

2）運用層次分析法，結合專家經驗決策與數學定量計算的優點，使得優化結果更加科學有效。

3）本文的方法也是基于綜合費用最低的變電站站址優化方法，優化結果的經濟性最好。

【參考文獻】

[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]陳根軍，李繼光，王磊，等.基于Tabu搜索的配電網絡規劃[J].電力系統自動化，2001，25（7）：40-44.

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

第2篇：方案優化步驟范文

與車載、固定式雷達有所不同，艦船用雷達通常要求的正常工作風速和不破壞狀態風速都比較高。艦船用雷達的天線轉臺系統所受的載荷通常包括風載荷、慣性載荷、摩擦力(矩)、自重、冰雪載荷和溫度載荷等幾種類型。根據艦船正常工作環境和設計要求，正常工作和不破壞條件下的相對風速都非常高，風載荷在艦船用雷達天線轉臺系統所受的載荷中通常是最大的一個因素。在某些項目中，系統結構需要克服的風載荷占總載荷的比例超過80%。因此，降低天線轉臺系統的風載荷是提高艦船用雷達天線轉臺系統適裝性和雷達結構可靠性非常有效的途徑。

本文提出了一種艦船用雷達天線外流場結構優化設計方法，通過將雷達天線數值風洞技術和外形結構設計理論相結合，并通過風洞試驗進行比對和驗證，用于指導雷達天線結構方案設計，有效地降低了雷達天線轉臺系統所受的風載荷，為下一步的結構優化減重設計打下良好的基礎。目前，降低天線轉臺系統風載荷的主要手段是通過持續多輪次的風洞試驗。在此過程中，需要不斷地通過改進天線外形結構，并不斷地進行風洞試驗。而每次更改天線外形結構都需要重新設計和加工風洞試驗模型，費時費力，成本也比較高。用CFD方法對雷達天線外流場氣動力學數值模擬分析正逐步成為雷達天線設計初期的很有效的手段，其缺點是計算量大。

隨著近年來處理器性能大幅提高，雷達天線外流場數值模擬分析方法的快速和成本優勢正逐漸顯現。目前，在雷達天線外流場結構優化設計方面有著良好的應用前景［5-8］。本文提出的艦船用雷達天線外流場結構優化設計方法，其主要特征和流程如圖1所示，主要包括以下步驟:步驟1初始外形結構方案:根據雷達總體技術和適裝性要求，結合雷達工作的環境條件，給出雷達天線的初始外形結構方案;步驟2三維實體建模:根據雷達天線外形結構方案，進行三維實體建模;步驟3根據CFD特點對外形結構進行簡化:外形結構簡化，使得數值模擬計算的效率和準確性都能兼顧;步驟4數值模擬:進行天線外流場數值模擬計算;步驟5仿真分析結果輸出:對仿真分析結果進行后處理后輸出;步驟6根據風洞試驗特點對外形結構進行簡化:外形結構簡化，使得風洞試驗模型的可加工性和試驗準確性都能兼顧;步驟7風洞試驗:進行天線轉臺系統模型風洞試驗;步驟8風洞試驗結果輸出:對試驗結果進行處理后輸出;步驟9外形結構方案更新:對天線外形結構進行優化設計，進行新的數值模擬和風洞試驗重復步驟3～8，直至優化設計結束。通常步驟3～5的重復次數要比步驟6～8的重復次數多，因為不是每次數值模擬的結果都有價值。如果仿真分析結果表明某外形結構方案的風載荷比初始結構方案的風載荷還要大，就不需要進行風洞試驗，而直接進入步

2結構優化減重設計

在雷達天線外流場結構優化設計技術的基礎上得出雷達天線轉臺系統所受的總載荷。根據天線轉臺系統所受的總載荷，對結構件進行剛強度設計和校核，開展天線轉臺系統結構優化減重設計工作。目前，主要從以下幾個方面開展了工作，并取得了一定的進展。

(1)收發分機冷卻方式的選擇固態收發分機裝放在相對密閉的機架箱體內，采用整體防雨雪、模塊化設計。其中TR組件、大功率電源等模塊在工作中會產生大量的熱量，對工作環境有一定的要求，尤其是TR組件的殼體溫度要求不大于70℃。整個收發分機的總發熱量接近10kW。為了將收發分機的熱量有效地散發出去，可選的冷卻方式主要有敞開式強迫風冷、循環風冷和循環水冷等3種。不論采用何種冷卻方式，冷卻介質都需要通過多路介質環輸送到收發分機內部。經過深入分析和調研，對采用這3種冷卻方式下的天線轉臺系統重量進行了詳細的估算，只有在收發分機采用循環水冷的冷卻方式下天線轉臺系統的重量才可能低于1200kg。最終選定循環水冷作為收發分機的冷卻方式。

(2)動力傳動系統優化設計按照艦船用雷達正常工作相對風速要求，得出了方位電機的扭矩和功率需求，以此為依據選定電機。由于外形結構的原因，盡管該項目雷達天線系統的重量和轉動慣量比某大型艦船用中遠程三坐標雷達天線系統要小很多，但是由于方位風力矩較大，所需的方位電機功率不小于15．1kW，而后者的方位電機功率需求不大于13．9kW。在執行電機選擇時，由于系統為長期連續變載荷工作的驅動系統，需要根據“慣量匹配”的方法來選擇電機。根據功率需求，有3種電機可選，重量分別為50、67和86kg。經過認真的比對篩選以及慣量匹配計算，最后選用了小慣量電機，負載慣量折算到電機軸上兩者之比為2．59，能夠滿足使用要求，且伺服控制性能也比較好。兩型雷達所用電機功率和重量等參數如表1所示。可以看出，在滿足載荷要求的前提下，該項目選用的電機額定功率更大，但是重量更小，從而有效地降低了天線轉臺系統的重量。

(3)結構優化減重設計和剛強度校核計算天線轉臺系統方案設計的一個重要依據是負載計算結果。根據載荷計算結果來進行結構件的剛強度校核和電機功率校核，從而進行結構方案設計和電機、減速箱選型。首先進行關鍵受力構件的結構設計，并進行三維建模。根據載荷計算結果，對關鍵受力構件進行了初次的剛強度計算和校核。接著，根據初步的剛強度計算結果以及結構學和力學的相關知識，進行關鍵受力構件的優化減重設計，甚至是重新設計。然后，對優化減重設計后的關鍵受力構件進行剛強度計算和校核。上述過程反復進行，才能有效地減輕關鍵受力構件的重量，從而降低天線轉臺系統的重量，達到結構優化減重設計的目的。減重優化設計和剛強度校核計算流程剛強度分析僅僅是個目的而不是結果。對于有限元分析得出的應力應變分析結果，如果表明最大應力點的應力遠小于材料的可承受應力水平，最大變形遠小于設計要求，表明結構件的剛強度能夠滿足設計要求，而且設計較為保守。要想達到優化減重的目的，需要進一步設計和分析，根據仿真分析結果，對結構件進行優化設計，該加強的部位加強，該減重的部位就要進行減重設計。這個過程是一個不斷反復的過程，而且非常繁瑣，需要花費大量的時間和精力，才能取得比較好的效果。在結構優化減重設計過程中，必須始終保證關鍵受力構件的強度留有足夠的余量，以確保雷達天線轉臺系統的結構可靠性和穩定性。

3輕型材料及其工藝技術研究

艦船雷達裝備結構上大部分采用鋼材、鈦合金或鋁合金，并有一定數量采用復合材料。在該演示驗證雷達天線轉臺系統方案中，就采用了輕型金屬材料鈦合金和鋁合金，并采用了一定數量的復合材料。目前，真正用在雷達結構上的高性能復合材料還不多。為了提高雷達抗惡劣環境條件的能力，實現雷達的輕量化和小型化，一些先進的復合材料，如碳纖維復合材料，隨著工藝技術的進一步發展和材料成本的逐步降低，必將在雷達結構中得到越來越多的應用。在選用工程材料或復合材料時，還必須考慮材料的使用性能、工藝性能和經濟性，并根據所用的材料選擇相應的工藝處理方式，通過工藝處理獲得所需要的力學或工藝性能。

4適裝性結構優化設計結果

結合某項目雷達天線轉臺系統，從天線外流場結構優化設計技術、結構優化減重設計、輕型材料及其工藝技術研究等方面進行了分析和論證，取得了較好的效果，最終達到了預期目的。該項目雷達天線轉臺系統優化前后的重量比較

5結束語

第3篇：方案優化步驟范文

關鍵詞：夾具 概念設計 模糊層次分析法 優化

中圖分類號：TG751 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0063-02

Pahl和Beitz把機械設計分為明確任務、概念設計、技術設計和施工設計等四個階段[1]。夾具的概念設計是實現夾具設計自動化和柔性化中最為關鍵的技術[2]，是從更高層次上、從更廣范圍內對夾具進行規劃，有利于得出最優的設計方案，產生更好的技術經濟效益。然而，當前夾具自動設計系統的研究開發工作主要集中在夾具的結構設計和詳細設計層面上，對夾具概念設計的研究還相對較少[3-6]，特別是對夾具概念設計優化的研究還有待深入。因此，該文探討采用模糊層次分析的方法對夾具概念設計進行優化處理，在滿足各種技術和經濟指標的可能存在的各種方案中，尋找并最終確定夾具概念設計的綜合最優方案。

1 模糊層次分析法的基本原理

層次分析法是一種將定性分析和定量分析相結合的系統分析方法[7]，該方法的基本步驟可歸納為三步：（1）構建層次分析結構模型；（2）構造判斷矩陣；（3）計算權重并做一致性檢驗。其中，構建判斷矩陣是層次分析法的關鍵環節。然而分析發現，層次分析法中的判斷矩陣存在以下難點[8]：（1）判斷矩陣的一致性檢驗非常復雜且困難；（2）當判斷矩陣不具有一致性時，需要調整判斷矩陣中的元素，使其具有一致性；（3）判斷矩陣一致性的檢驗標準設定為，缺乏科學有效的證明。

而模糊層次分析法是采用模糊一致關系來實現模糊推導，使用模糊一致矩陣實現動態自適應，模糊層次分析法提高了定性與定量分析的準確性和合理性，解決了解的收斂速度及精度問題。模糊層次分析法的基本思想和步驟同層次分析法基本一致，主要區別在于[9]：（1）建立的判斷矩陣不同；（2）求判斷矩陣中各元素的相對重要性的權重的方法不同。

在建立模糊一致判斷矩陣時，設存在指標因素集，若矩陣滿足≤≤1、以及，其中，則稱為模糊互補判斷矩陣。其中，表示指標因素比重要的隸屬度，越大，表示比越重要。若模糊互補判斷矩陣，對于，存在，則模糊互補判斷矩陣為模糊一致判斷矩陣。同時，若，則為模糊一致判斷矩陣，其中為模糊互補判斷矩陣的權重向量。為了使任意兩個方案關于某準則的相對重要程度得到定量描述，可采用0.1～0.9標度法給予數量標度。

在建立了模糊一致判斷矩陣后，由模糊一致判斷矩陣求元素的權重時，若是模糊一致判斷矩陣，則指標因子的權重為：

（1）

當取時將顯著地體現指標因子之間的重要程度。

若是模糊互補判斷矩陣，是的權重向量，則滿足：

（2）

同時，假設由專家給出模糊互補判斷矩陣，則合成的矩陣求得的權重向量為，滿足：

（3）

2 夾具概念設計優化的基本思路

基于模糊層次分析法的主要思想，該文建立夾具概念設計優化綜合評價模型，其具體步驟為：

首先，確定夾具概念設計優化綜合評價模型的評價指標集。該文結合夾具概念設計優化的特點，本著科學性、動態性、層次性和實用性的原則，構造了夾具概念設計優化的遞階層次模型，所確立的三個指標分別是經濟效益指標、生產率指標和精度指標，通過具體的原則或因素來控制。本文所構造的夾具概念設計優化的遞階層次模型如圖1所示。

其次，需要確定評價指標的權重集，通過建立因素和因素類兩個方面的權重集，分別計算每一類中各個因素的權重以及各類因素的權重。

最后，確定夾具概念設計優化的備擇集。備擇集是各種可能的評價結果的集合，在模糊層次分析法中，備擇集只有一個，與因素的分類無關。本文中夾具概念設計優化評價的備擇集可采用“優秀、良好、中等、合格、不合格”的五級評語。

3 實例分析

本實例對由多色集合理論[10]進行夾具的概念設計所得到的可行性方案進行優化，可行性方案共有六種，每個方案由不同的零件組成，這六種方案分別為：其中，B1-盤，B2-支架A，B3-支架B，B4-套，B5-壓板A，B6-壓板B，B7-銷，B8-V型鐵，B9-平衡鐵A，B10-平衡鐵B，B11-罩，B12-網。方案和方案的示意圖見圖2和圖3。下面對這些可行性方案進行優化分析。

首先，根據專家問卷調查，獲取多組優化指標（經濟效益指標、生產率指標、質量指標）的模糊互補判斷矩陣，例如某一專家對三種優化指標的模糊互補判斷矩陣為：

根據所有的模糊互補判斷矩陣，得到的合成矩陣為：

由式（2）和式（3），求得經濟效益指標、生產率指標和質量指標的權重為：

選取備擇集{優秀，良好，中等，合格，不合格}，分別根據方案1～方案6的具體情況和相關資料，結合各項指標，通過專家打分進行評判。例如對于方案1，在經濟效益指標、生產率指標和質量指標各評價因素下，專家給出的初級評價矩陣為：

由此，可得到方案1的評價集為：

該評價結果表明，對于方案1，評價為“優秀”等級的占28.41%，評價為“良好”等級的占38.41%，評價為“中等”等級的占26.59%，評價為“合格”等級的占6.59%，沒有專家認為該方案“不合格”。根據最大隸屬度原則，可以認定專家對該方案的評價等級為“良好”。

與此類似，可以得到其它五種方案的模糊層次分析法的評價結果見表1。根據對各個方案的評價等級以及各個等級的隸屬度，這六種方案的相對優良排序為：。

4 結語

夾具的概念設計是夾具設計過程中的關鍵環節，該文探討采用模糊層次分析的方法對夾具概念設計進行優化處理，選取經濟效益指標、生產率指標和精度指標作為夾具概念設計優化評判的指標，尋找并最終確定夾具概念設計的綜合最優方案，模糊層次分析法的選用，提高了夾具概念設計優化中定性與定量分析的準確性和合理性。

參考文獻

[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.

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[4] 陳薇，沈曉紅.夾具概念設計中的幾何分析[J].機械工程師，2002（2）：31-33.

[5] 楊志宏，黃克正.夾具原始概念模型的創建方法研究[J].機械科學與技術， 2003，22（6）：1043-1045.

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[7] 許樹伯.層次分析法原理[M].天津：天津出版社，1988.

[8] 陶余玲.如何構造模糊層次分析法中的模糊一致判斷矩陣[J].四川師范學院學報：自然科學版，2003（3）.

第4篇：方案優化步驟范文

關鍵詞：瀝青冷再生；oregon算法；市政道路；維保養護

中圖分類號：U415.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2016）03-0052-02

隨著我國社會經濟快速發展，極大的促進了國內基礎設施的建設。其中，市政道路工程施工建設是交通運輸行業建設中的重要部分，它對整個城市的發展以及城鎮化進程的推進都起到不可或缺的作用。與此同時，隨著道路運行時間的增加，市政道路的維護與保養問題顯得尤為突出，許多專家、學者針對市政道路出現的塌陷、開裂等問題展開了深入研究，特別是瀝青冷再生技術領域是近些年研究的重點。瀝青冷再生技術對于加強市政道路的維修工作效果明顯，能夠強化整體路面抗壓性、穩定性能，提升市政道路管理維護運行效用。

1定義和特點

1.1瀝青冷再生技術定義

瀝青冷再生的特點是指充分利用現有瀝青道路舊鋪層材料，按比例加入一定量的添加劑在自然環境溫度下就地連續地完成材料的銑刨、破碎、拌和、整平及壓實成型，從而修筑出具有所需性能質量的新底面層或新基層的作業過程。

1.2瀝青冷再生技術特點

（1）工序簡單

由于原有舊路面的材料全部被就地利用，省略了挖掘、外運、場內加工及回填等一系列工作，使得施工工序簡化。

（2）成本較低

與傳統的施工方法相比，由于舊的道路材料得以全部利用，隨著再生層厚度的不同，大致可以降低成本20%～46%。

（3）生產效率高

就地冷再生是在自然條件下進行的，除了個別嚴重的坑槽需要簡單的預處理外，其余路面均不需要任何處理，充分地利用了作業時間。

（4）質量控制精準

含水量由冷再生機電腦自動控制，能夠在最佳含水量的情況下壓實，達到最佳密實效果，泡沫瀝青提高了剪切強度，降低了水敏感性。

2Oregon瀝青冷再生施工技術

2.1Oregon方法

Oregon方法也稱為俄羅崗州法，由美國俄羅崗州地區在進行冷再生瀝青配比試驗中提出，主要用于確定冷再生混合料中乳化瀝青和水的初始用量，具體過程為：

步驟1.刨料蹄分

Oregon方法第一步為刨料蹄分，具體是指在12.5mm、6.3mm和2.0mm的蹄孔對道路銑刨洗刨料進行蹄分；

步驟2.測試針入度

第二步是分別測試材料在25%情況下的瀝青針入度，以及材料在60℃情況下的絕對粘度。

步驟3.初始量計算

根據step2計算得到的針入度和絕對粘度，利用以下公式1-1計算乳化瀝青初始用量：

ECEST=1.2+4G+AAC+APV （1-1）

其中：ECEST代表初始的瀝青乳液用量，單位為%；1.2為瀝青乳液用量的最小起點值，單位為%；AG為根據刨料級配進行的調整量，單位為%；AAC為根據瀝青含量進行的調整量；APV為根據銑刨料針入度或粘度進行的調整量。

步驟4.用量調整

最后根據Step3計算出來的初始瀝青乳液用量、集料配比以及針入度、粘度等指標進行用量調整。

2.2冷再生施工流程優化

冷再生技術的施工技術是對傳統施工技術的優化，根據原有瀝青路面的材料特性進行乳化瀝青配比，直接在原有路面之上進行施工。根據既有的冷再生施工經驗，可以將流程優化為下面五個步驟：

步驟1.原始性能分析

首先提取既有道路路面的瀝青組合成分，分析其中的有效瀝青含量和水泥沙石等集配情況；

步驟2.乳化瀝青配置

在分析既有瀝青路面的集配情況下，對乳化瀝青的初始量進行配置，然后根據瀝青量、針人度等參數進行調整，得到最優的乳化瀝青配置：

步驟3.水泥用量集配

在確定乳化瀝青配置的基礎上，參入水泥進行初始測試，進行強度試驗，確定最終的瀝青、水和水泥的用量配比；

步驟4.配比指標驗證

在實驗室中先進行配合比設計指標驗證，如果不滿足要求，則調整孔隙率，直到達到要求之后轉入路用性能驗證；

步驟5.確定配比生產

如果試驗結果符合規定要求，則確定配比，然后進行工程生產；如果路用性能驗證，不滿足規定要求，則重新對道路路面的繼配進行試驗。

3實例分析

3.1既有道路情況

本文在這里重點選取了其中某段極為重要的市政道路工程，該段市政道路的總長度為5.6km，道路路面的寬度在16m-21m之間（最窄、最寬，屬于當地物流商貿重要通道）。其中，基層為22cm的水泥穩定砂礫，面層為9cm-12cm的瀝青混凝土。

3.2集料優化配比

（1）路面數據模擬

針對上述的道路現狀，在原有道路路面舊瀝青混合料中加入適量的乳化瀝青，以及相對少量的水泥材料，形成的再生混合材料強度、抗壓度、劈裂程度，基本符合本次柔性基層施丁的規范要求。

（2）設計方案確定

根據對路面的進一步勘察分析，在施工材料及相應比例的選取上，制定為添加劑為7%的乳化瀝青再加上1.5%的水泥材料，在7%的乳化瀝青當中，所包含的瀝青總量占到了30%。在道路結構設計方面，將該市政道路原有9-12cm的面櫻施工為柔性冷再生基層，基層上方均勻性鋪加3-4cm的剛性瀝青混凝土面層。

（3）方案指標試驗

在確定設計方案的基礎上進行設計方案的指標試驗，該工程道路瀝青路面基層冷再生混合料的配合比例的相關試驗與分析如下表1所示：

在確定孔隙度等指標之后，進行劈裂強度試驗，得到結果如下表2所示：

在前面經過試驗對比分析，通過方案最終確定了本次市政工程道路施工維修中瀝青路面基層冷再生材料的配合比：乳化瀝青的用量占混合料總比例的7%，其中基質瀝青的含量占30%，而施工水泥的用量占到了混合料總比例的1.5%，2cm級配新骨料的用量占到了混合料施工總比例的15%，瀝青路面基層施丁的水用量占2.7%。

4結論

本文主要針對瀝青冷再生在城市市政道路中的施工技術流程和方案進行了探討，采用Orengon方法進行乳化瀝青初始量確定，然后以一城市的市政道路為實例進行了分析，得到以下結論：

第5篇：方案優化步驟范文

關鍵詞：六西格瑪管理 “一門式”政務建設 流程再造

六西格瑪（6Sigma）是現代全球最有效的質量管理方法之一，它由上世紀80年代中期摩托羅拉公司最先倡導。到上世紀90年代中期，被GE成功地從一種質量管理方法演變成為一個高度有效的企業流程設計、改造和優化管理方法，繼而成為追求管理卓越性的跨國企業最為重要的戰略舉措，后來逐漸引入了服務業的質量管理。

通常情況下，6Sigma對新項目流程的設計分為五個步驟：即D-M-A-D-V過程（定義、測量、分析、設計和驗證），而對于一個已有流程的優化也包括五個步驟：即D-M-A-I-C過程（定義、測量、分析、改善、控制）模式進行。

政務6Sigma的實施有自身特殊的困難，例如牽涉單位多、人員素質不夠、問題定義復雜、數據收集和分析困難、流程控制困難和受政府政策影響大。筆者認為，在政務6Sigma管理的設計中，應該結合實際靈活運用，不拘泥于原來的條條框框，在實踐中，則把它分為七個步驟（如表1所示）。本文將對這七個優化改進步驟進行分析和解釋。

識別改進政務總體目標（Recognize total target）

實踐證明，一個好的目標是成功的關鍵因素，這就要求政務6Sigma設計的目標要以百姓需求為出發點，兼顧政務辦事人員和政務中心的效率提高。政務中心目標的實現可以促進員工目標的實現，員工目標的實現又可以促進百姓目標的實現，而百姓目標的實現則可以促進政務中心目標的實現，三者是統一的整體，一方的出色完成和實現則可以促進另外一方更好甚至更容易的實現，并能形成良性循環。

在定義好總體目標，掌握基本的情況和資料后，對各個層面的目標進行分解和充分討論，制定出流程設計和優化具體目標，制定出進展時間表。

定義辦事居民需求（Define customer’s needs）

6Sigma的管理是以顧客需求為基本出發點的，因此要定義顧客目標需求，這是以下各步驟的主要依據。在充分調研的基礎上，筆者發現，不同的辦事居民期望值不同。要令辦事居民滿意，就必須盡量滿足不同辦事居民的需要。調查和研究均表明，政務中辦事百姓對政府服務最基本的要求有下面十個緯度，它們分別是：可靠性、迅速的應對、適合性、接觸、態度、溝通、信用度、安全性、理解度和有形性，對照這些緯度，分別設計調查表格和收集整體資料，對居民各方面的要求進行定義。

測量問題和梳理政務流程（Measure and describe）

這個步驟包括兩個小步驟，一是找問題并精確描述問題，二是梳理流程和研究現時生產方法。具體包括以下內容：

找問題并精確描述問題（Select a problem and describe it clearly）

在定義辦事居民各方面的需求后，還需要把要改善的問題找出來，當目標鎖定后便召集6Sigma專家、有關領導、 辦事人員和6Sigma實施人員，組織成為改善的主力，并選出有相關6Sigma管理基礎的、有經驗的部門領導作為黑帶，即作為流程改善責任人，協助6Sigma實施人員制定時間表和確保時間表的跟進。在定義問題時，由于政務管理的特點，要先定性、后定量，既要有定性的指導，也要有定量的依據。

梳理流程和研究現時生產方法（Study the present system）

在充分調研的基礎上，要把政務的每個流程準確描述出來，以便于分析改進，同時對流程的每個關鍵點的時間和量的數據進行收集和整理，并對政務服務的現場進行仔細觀察，作出狀態定義并作整理。

通過流程圖分析，可使項目改善獲得所需的過程信息。例如發現系統瓶頸，不必要的步驟以及返工環節，從而最終發現潛在的問題。這樣可以清晰抓住重點和易錯點，為6Sigma流程的進一步改進分析提供條件和基礎。

找出各種具體原因（Identify Possible causes）

集合有經驗的員工，利用腦力風暴法（Brain storming）、控制圖（Control chart）和魚骨圖（Cause and effect diagram），找出每一個可能發生問題的原因。原因可能有很多，這就需要把原因一一分類，然后再進行詳細調研，進行統計，分析每個原因可能發生的頻率大小，從而決定對哪些原因進行改進控制。

按是否可控性來說，原因分為可控因素造成的和不可控因素造成的兩種，只有可控因素才可以加以改變和控制，所以這是發現重點，同時也要積極和上級主管單位和平級的其他涉及單位中的各個部門進行溝通，把不可控因素變成可控因素，這樣常常可以大大提高、優化和改進效果。在這一步驟中，很關鍵的就是錯誤原因要有定量描述，以便確定下一步改進重點。

計劃及制定解決方法和信息化（Plan ,implement and computerize）

以上過程完成后，再利用黑帶、綠帶以及有經驗的員工和6Sigma技術人才，通過各種檢驗方法，找出解決方案。在制定方案時，要充分聽取一線政務工作人員的建議，反復探討，形成初步解決意見，當方案設計完成后，便立即實行。很多問題只有在改進中才能發現，所以要形成良好的反饋機制，不斷更新解決方案，保證方案的實施效果。

筆者特別要指出的是：信息化是政務六西格瑪改進和優化的核心，各個職能單位信息共享，共同為百姓服務。信息化有利于數據分析，便于用數據說話，提高政府工作的公平性和信息公開度，也有利于提高政府政務績效考評的有效性，從而提高員工積極主動性，提高政務效率和更好地滿足服務百姓的需求。例如，上海市在政務建設中就曾提出了信息化是政府政務建設的核心思想。在政務建設中開發單獨的6Sigma管理政務信息系統，在這個系統中，不但有登記、統計功能，更重要的是要有數據分析、錯誤控制、差錯提醒和審批功能。

檢查效果(Evaluate effects)

通過信息化電腦中的數據和實地各種表格的調查，收集相關數據以便分析、檢查其解決方法是否有效和達到什么效果。利用數據和信息化技術進行分析和檢查，專家和黑帶要參與深入分析，并聽取前來辦事百姓的廣泛意見。采取群眾滿意度調查，反映最終效果改進情況，這時常常會有不同的聲音，要分清問題產生的輕重原因和真實性，深入挖掘原因，對于可以變更的錯誤要及時改正，并不斷的跟蹤控制。這是6Sigma管理中關鍵的一個步驟，它確保項目實施效果和下一步制度化是否有意義。

實現和持續改進（Realize and develop continually）

這一過程是文件化和制度化實施小組得出的解決方案，跟蹤課題實施一年的效果，同時發現新的問題作為下一步改進流程，持續改進，培養氛圍和6Sigma文化建設，這里包括兩個步驟，即把有效方法制度化和檢討成效并發展新目標。

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

當流程改進和優化方案確定后，有關人員在充分討論的基礎上制定出合適的、有彈性的方案和制度。方案和制度制定后，要求各員工必須遵守。

檢討成效并發展新目標（Reflect on process and develop future plans）

當以上問題解決后，總結其成效，并發現新問題，制定其解決方案，作為下一步改進的目標。6Sigma強調持續改進，短期目標是效率提高和流程優化。但是如果不能做到持續改進和文化變革，過一段時間6Sigma改進的效果會慢慢降低甚至消失，所以在政務6Sigma建設中，政府要轉變觀念，即轉變文化觀念，以辦事百姓為中心不斷減少錯誤，提高效率，提供更優質的服務，并持續改進。

六西格瑪（6Sigma）質量管理剛剛興起二十多年，在政務方面實施只是一種初步探討，政務六西格瑪建設與制造類企業應該有著不同的側重，在堅持6Sigma管理思想的前提下，充分發揮政府工作的特殊優勢，靈活運用，不斷創新，借助其他概念，例如物流和網格化概念，利用電子化手段實施，采用6Sigma的管理思想來建設政務和社務辦事中心，堅持 “以人為本”的工作理論。凸現政務工作、社區事務重心下移， 為民服務窗口前移，轉變政府工作職能，完善為民服務功能，提高為民辦事效率，真正構筑起 “便民、惠民、親民 ”的一門式服務平臺。

參考文獻：

1.朱蘭研究院著.王金德等譯.六西格瑪基礎教材[M].中國財經經濟出版社，2002

2.彼得•潘德（Peter S. Pande）等著.王金德等譯.六西格瑪團隊實戰手冊[M].中國財經經濟出版社，2003

3.蘇比爾•喬杜里（Subir Chowdhury）.方海萍，魏青江譯.6西格瑪設計[M].機械工業出版社，2003

4.福里斯特•W•布雷弗格三世，詹姆斯•M•卡佩羅，貝基•梅多斯.陳運濤譯.六西格瑪實施指南：戰略視角與管理方法[M].中國人民大學出版社，2003

5.文放懷.服務業六西格瑪實戰[M].廣東經濟出版社，2004

6.潘德•P(Peter Pand).荷普•L(Larry Holpp)著.王金德，張東莉譯.六西格瑪是什么[M].中國財政經濟出版社，2002

作者簡介：

第6篇：方案優化步驟范文

總的來說，當前基于產品自身進化思想的研究大多還都停留在理論探索階段，相應的計算機輔助創新（ComputerAidedInnovation，CAI）軟件也十分匱乏，更加限制了設計理論的應用與發展。因此，本文在Jacob、Ma.GL等的研究基礎上，通過引入系統功能分析的方法，并綜合考慮功能、結構兩方面因素的作用，提出了一種從多個角度進行激勵分析的功能需求內生式產品創新設計方法。并在課題組開發的原型系統中實現了該功能模塊，體系化、導向性地輔助設計者較好地進行產品概念設計。

內生功能驅動產品創新設計模式

1功能驅動產品創新機理

產品是基于一定物理及幾何結構，在相應技術條件支撐下，實現所需功能集合的有機體。其與生俱來就是市場信息的折射，且任何產品都在按照一定規律不斷的發展和進化。類似于“適者生存”的過程，在市場因素的作用下，產品也在不斷的優勝劣汰。隨著時間的推移，一些市場特性就逐漸被“映射”或“編碼”到存活產品中，內化為產品功能或結構的一部分。正是這些蘊含于產品自身的進化特性信息為需求信息提供了一個較為高效、可靠的獲取渠道。發現這些特性并使之向更優的方向轉變，就可以帶動產品進化，感知并滿足新的市場需求。

基于這一思想，本文從功能演化角度構建了一種基于內生功能驅動的產品創新設計模式。主要通過功能演化的形式拉動結構、市場等特性進化，進而實現產品全面進化，如圖1所示（功能、結構、市場等特性的進化，均是技術系統進步的反映）。其創新機理在于暫時擺脫現有技術和市場對產品設計的束縛，從產品自身出發，運用一定的功能激勵策略對其進行功能改進操作，以激勵產生更多新功能需求信息，實現功能進化；并針對這些功能需求進行概念求解，帶動產品結構也向更適于功能實現的方向演進，進而開拓出新的市場應用空間，實現產品全面進化。

2功能激勵分析策略

產品作為一個有機體，與生物體相類似，也是由功能及承載功能的結構載體組成的系統。借鑒系統功能分析的方法，結合已有產品對其加以功能結構分解，并根據其功能-組件間的鏈式關系及組件間的隸屬關系進行系統功能建模，構建相應的基礎功能模型——功能-組件鏈圖，如圖2所示。功能是產品存在的目的，功能的實現除了與產品自身結構有關外，還與超系統內其它關聯組件相關。為了較好地實現對產品自身蘊含的進化特性信息的挖掘，本文提出的方法正是在系統功能建模基礎上，從超系統和技術系統兩個方面對已有產品進行較為全面的功能激勵分析。進行技術系統分析，是為了實現其自身功能結構特性優化，增進其理想化水平。而引入超系統分析，其目的在于實現技術系統特性向超系統特性進化，進而實現超系統進化反向促進技術系統進化的作用。技術系統分析是功能激勵的主要內容，超系統分析是其有益補充。

本文提出的方法是從功能演化角度，綜合考慮功能、結構二因素的設計模式。因此，技術系統分析包含單組件操作、多組件操作兩個方面，超系統分析則采取賦予新的功能關聯關系的激勵模式。對于單組件而言，功能激勵主要是針對其承載功能加以改變操作；對于多組件，則從功能組合角度對其加以激勵操作。基于以上考慮，本文提出從多個角度進行功能激勵的分析策略，如圖3所示。

基于功能需求內生的產品概念設計

1超系統組件功能關聯

一般情況下，每一個超系統功能都是為了輔助產品技術系統內某個/某些功能的順利實現，即一個超系統功能肯定與系統內某個/某些功能存在相關關系，但通常并不是與所有功能都存在相關關系（關系十分薄弱/暫未發現其相關性）。且超系統功能間通常也存在很多不相關的情況。因此，這就給產品系統提供了不小的創新思考空間。超系統組件功能關聯分析正是基于對這一創新空間信息進行系統挖掘的創新策略。它通過選擇某個超系統功能，在與其不相關的某個系統功能（超系統功能、系統內功能）間建立起良性關系，使其變為相關。如此，便能創造出新的產品功能需求，進而產生新的產品創意。

這種相關分析主要通過以產品超系統功能為行，所有系統功能為列，而構建的系統功能相關性分析矩陣加以分析，如表1所示。其中，“1”表示功能間存在相關關系，“0”則代表不存在，“X”表示兩個功能相同（在此不予討論）。針對筆記本電腦功能創新實例，通過在“敲擊鍵盤”與“存儲電能”間建立起關聯（由0變為1），便激發出在使用者敲擊鍵盤的同時可以產生電能，并有效地將其儲存利用的新型節能筆記本電腦的創意。

2系統內單組件功能改變

系統內單組件功能改變分析主要針對技術系統內某一功能組件及其所承載的功能加以改變性操作，以激勵設計者產生新的想法。

（1）功能擴展

功能擴展主要針對系統內某一功能組件，通過賦予其新的功能，從而帶動其結構也發生相應的改變，進而形成能適應未來市場需求的新產品，如圖4a所示。擴展的功能主要通過超系統組件功能關聯分析得到，也包括由新的超系統組件引入而衍生得到的新需求功能。如在輪椅創新設計中，通過在超系統中引入臺階，以產生攀爬臺階的新功能需求，進而激勵產生帶越障功能的行星輪式車輪的創新方案。

（2）功能裁剪

功能裁剪主要是基于產品簡化及專用化的思想，通過裁剪掉鏈內的冗余功能或對特定應用環境可有可無的功能，甚至一些看上去不可或缺的功能，進而帶動鏈內其它關聯功能改變，以實現產品功能、結構、工藝等方面的簡化，得到更具市場競爭力的產品創意，屬于破壞性創新（DisruptiveInnovation）范疇，如圖4b所示。如可通過去除電視機的顯示圖像功能，以降低其生產及使用成本，使盲人得到相對物美價廉的新產品。

（3）功能分割

功能分割主要是對系統內某組件所承載的功能進行分割，以形成新的結構及新市場的產品創新模式，包括功能作用分割、功能量值分割兩種形式。功能作用分割是將組件上承載的多個功能進行分割，進而形成多個新功能單元，以促使功能組件向更趨于專業化、標準化的方向改進，如圖4c所示；功能量值分割主要將組件上承載的功能從量值上加以分割，以形成多個量值相同或不同的新功能單元，以促使功能組件向精準化、微控化等方向演進，如圖4d所示。如在顯示器演進道路上，通過對顯示內容加以分割，激勵產生了多顯示器協同顯示的超大顯示屏。

（4）功能替代

功能替代主要建立在技術進步或技術優化基礎上，在不影響產品主要功能實現前提下，通過將某組件所承載的功能利用更優的功能，或將發出某功能的組件用更優的組件加以替換操作，以帶動鏈內其它相關功能組件改變，進而實現產品整體性能優化的目的，如圖4e所示。例如，將精密機械移動替換成磁致伸縮移動的，高精密度顯微鏡玻片載物臺移動裝置創新設計方案。

3系統內多組件功能組合

系統內多組件功能組合分析主要是針對技術系統內多個組件間所承載的功能加以組合優化，以激勵設計者產生創新想法，進而推動產品功能-結構改進向理想化方向逼近而引入的創新策略。

（1）功能合并

功能合并主要建立在對相同或不同功能鏈中具有相近或相關功能的不同組件進行系統分析的基礎上，通過對其進行功能并處理操作，以實現功能、組件的高效利用，去除多余功能結構，實現產品功能結構優化的目的，演進過程如圖5a所示。通過這一處理，可使產品功能結構得到優化，經濟性、易操作性增強，提升其市場競爭力。如在冰箱制冰機創新設計中，將儲冰裝置內為定向輸送冰塊而進行的螺旋攪動操作，與為防止冰塊粘結而加入的反向攪動操作合并，便形成了定時雙向螺旋攪動裝置的設計方案。

（2）功能整合

功能整合主要基于合理化配置的思想，對多組件間承載的多個功能進行優化整合處理，進而帶動結構上的優化整合，以增強其系統性、經濟性、適用性等綜合性能，形成新的競爭優勢，這一過程如圖5b所示。例如，在輪椅創新設計中，通過對各組件間所承載的功能進行整合處理，最終得到利用汽缸結構實現自動調節升降高度及靠背角度調節功能，利用行星輪結構實現越障、行進功能，利用套扣結構實現可變形（變身為擔架）功能等集多種實用功能于一體的新型多功能輪椅的改進方案。

（3）功能捆綁

功能捆綁主要是對功能-組件鏈圖中功能作用密集的組件加以分析，將作用于該組件的功能，以及鏈內其它相關功能進行打包組合；然后，采取反問“引入該功能目的”的思考形式，探求這些功能的本質（設計需求）；最后，對這些設計目的加以組合優化處理，并進行相應的功能性再設計，激勵產生新的功能配置方案，實現功能集成進化，如圖5c所示。這一過程通常會伴隨新功能的產生，可有效帶動產品結構產生較為全面的進化，進而得到更具市場競爭優勢的創新產品。例如，將冰箱制冰機儲冰裝置的儲冰功能與制冰裝置的儲水功能，以及輸冰裝置的定向輸送功能加以捆綁，激勵得到傳輸帶式制冰機的創新方案。

4功能需求內生式產品概念設計過程

本文提出的方法應用的關鍵在于合理利用上述激勵策略進行功能激勵分析。將這種方法與計算機輔助創新設計模式相結合，構建的產品概念設計過程模型如圖6所示。這一過程主要包含系統功能建模、功能激勵分析、概念方案生成、方案優化評價四大分析模塊。具體操作步驟描述如下：

步驟1產品組件、功能錄入。結合已有產品對其進行功能結構分解，提取并錄入產品功能組件及其所承載的功能。

步驟2功能-組件鏈圖構建。針對步驟1的錄入結果，構建相應的產品功能-組件鏈圖，并適時對錄入的功能、組件加以調整。

步驟3多角度激勵分析。結合功能-組件鏈圖及在此基礎上生成的功能相關矩陣，從三大分析角度出發，利用對應的分析策略進行遍歷式分析，以得到多個功能改進方向，形成相應的功能需求信息集。

步驟4概念方案求解。針對上一步分析得到的功能需求信息利用FBS方法進行知識資源檢索，以映射得到相應的原理解。

步驟5領域具體化分析。結合得到的原理解及已有產品進行具體化分析，使之轉化為相應的產品創新方案。這一步是結合獲取的知識資源進行創造性思維的階段，是新知識生成的過程。

步驟6方案優化評價。此步操作主要通過對生成的方案做進一步探討，借鑒功能跟隨形式（FunctionFollowForms）原理發現新產品的潛在應用市場，并結合已有信息及設計經驗對方案加以優化評價，進而得到創新性、實用性及可實現性相對較好的產品創新方案。

5功能模塊實現

產品創新是市場需求與技術實現對立統一的過程，是創新主體與現代設計技術有機協同的設計過程，是以知識為基礎，以獲取及創造新知識為核心的知識物化過程。本文基于提出的多角度功能激勵的設計思想，融合認知科學、信息技術及創新設計理論，實現了該功能模塊。其體系架構如圖7所示，包含交互層、推理層、資源層。

（1）交互層是實現人機交互的重要單元，主要給用戶提供一個友好的交互界面，提供信息輸入、輸出接口，并對整個設計過程加以可視化。其中，也包含管理員對系統及知識庫進行的日常維護操作。

（2）推理層主要根據設計過程中用戶輸入的設計信息，為其提供所需的設計原理及過程推理方法支持。該層除了系統功能建模、功能激勵分析等人機交互式信息操作單元外，還包括信息轉換、映射求解、評價計算等多個采用推理機形式，通過調用相應的知識資源，以實現創新信息映射轉換的智能操作單元。信息轉換單元主要采用自然語義與基于規則推理的形式，對功能激勵結果加以標準化轉換；映射求解單元利用FBS方法，對生成的標準化信息進行概念求解；評價計算單元則是根據輸入的評價信息，利用一定的評價規則對方案加以量化比較，以篩選得到相對較優的設計方案。

（3）資源層主要為概念設計過程提供知識支持，包括本體庫、效應庫、評價庫等多個知識單元。

系統內的效應庫、專利庫等知識庫主要采用功能基的形式加以組織，并提供基于自然語義的Internet3應用實例冰箱通常都在冷凍室內裝一制冰裝置，其制冰的工作原理與大型制冰機一樣。制冰裝置的上面部分放置有普通的柵格式盒子。往盒子里倒上水，冷凍一定時間后，再由一個特制的帶有蝸桿減速器的電機把盒子翻轉。當盒子幾乎朝下時，盒子的另外一邊就頂到了專門的凸出部位上。盒子傾斜后，冰塊就能實現與內壁相分離，往下脫落，并掉到收集器中。這一加工過程一直會持續到收集器裝滿冰塊為止，如圖8所示。但這種制冰裝置也存在很多問題，如占用空間較大，工作震動、噪聲大等問題，迫切需要對其加以改進。運用本文提出的方法進行創新分析，具體步驟如下：

步驟1通過選擇已有的制冰裝置作為基礎產品，對其進行功能結構分解，錄入電機1、連桿、制冷裝置、驅動減速器1、轉動冰盒等產品組件及功能信息。

步驟2結合已有產品，并針對錄入結果對制冰機進行系統建模，構建相應的產品功能-組件鏈圖（如圖9）。

步驟3根據超系統功能與所有功能間的關系，建立起相應的制冰機功能相關矩陣，如表2所示。并針對矩陣進行超系統組件功能關聯分析，如通過在“提供水”與“轉動冰層推桿”之間建立起關聯，提出在“轉動冰層推桿”時，根據其受到的阻力大小，實時控制是否“提供水”的創意；在“提供水”與“儲存2冰塊”間建立關聯，提出只有當開始“儲存2冰塊”操作時，機器才“提供水”的新需求。針對鏈圖，從系統內單組件功能改變、系統內多組件功能組合兩個角度進行激勵分析。如圖10所示，經功能裁剪分析，提出去除攪拌器“攪拌2冰塊”操作的創意，以減小裝置的控制復雜程度；經功能合并分析，并根據經其它激勵操作得到的設計過程信息，提出將驅動撥冰裝置葉輪轉動的“轉動連桿”功能與驅動傳輸帶轉動的“轉動轉軸”功能加以合并的新需求，以在一定程度上實現結構簡化；經功能捆綁分析，將冰盒的“儲存水”功能、儲冰器的“儲存冰塊”功能和攪拌器“輸送冰塊”等多個功能加以捆綁，激勵產生要設計一個既能“儲存水及冰塊”，又能“按需定向輸送冰塊”的集成化裝置的想法。

步驟4通過以上遍歷式創新分析，生成“輸送冰塊”、“轉動轉軸”等多個功能需求。對其進行相應的知識檢索，得到“一種提高冰淇淋抗融性的乳化劑以及用其制備的冰淇淋”、“超薄潛水數顯磁力攪拌器”、“物料輸送螺旋機構”等知識。

步驟5結合已有產品，對步驟4得到的原理解進行具體化思考，進而產生“在儲冰盒內增加可溶且可食用的抗融泡沫添加劑”、“用磁力攪拌器代替機械攪拌”、“采用多柵格式制冰、儲冰裝置，且伴隨傳送帶輸送，出冰口處受扭曲力和重力作用而自動脫落”等多個概念方案，如圖11所示。

步驟6結合已有設計經驗及企業實際情況，對以上分析得到的多個概念方案進行初步評價篩選，并進行合理的市場定位，去除可實現性低、經濟性差、創新性不高的噪聲方案。然后，再對剩余的創新想法做進一步組合優化分析，以得到最終制冰機改進方案。即采用一種柵格式的傳輸帶式結構，將其直接放在冷凍室的頂部沿著圓周運動，并采用一個帶葉輪的旋轉裝置，以頂出柵格內的冰塊，供用戶食用；且儲水罐的“提供水”功能也與傳輸帶的運行建立起相應的控制關系，使滴水速度與柵格制冰、儲冰速度保持同步。改進后的制冰機系統工作過程如圖12所示。其去除了原有的冷藏室，縮減了工作空間，部分消除了收集、儲存冰塊所帶來的各種不便，并通過合理調節傳輸帶的運行速度，可實現按用戶需求持續提供冰塊等優勢。

第7篇：方案優化步驟范文

【關鍵詞】VoLTE SRVCC LTE連接態

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邊緣或者弱覆蓋區域，3GPP引入SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）特性將VoLTE話音切換到2G/3G電路域保證話音連續性。因此，在VoLTE商用初期，由于LTE網絡覆蓋不完整，SRVCC切換性能對用戶在小區邊緣掉話率有著決定性影響。

本文將介紹終端LTE連接態異頻異系統測量標準方案，分析并驗證終端SRVCC測量性能與網絡配置異頻異系統頻點的關系。給出VoLTE終端SRVCC測量時間優化目標，提出VoLTE終端SRVCC測量機制優化方向及方案，并在典型SRVCC場景下對優化方案進行驗證測試。

2 終端SRVCC測量機制3GPP標準方案

2.1 3GPP標準方案介紹

終端在VoLTE通話過程中移動到LTE弱覆蓋區域時，網絡會通過下發A測量事件配置終端對服務小區異頻鄰區列表進行測量。如果有滿足條件的LTE異頻鄰區，終端將會通過測量報告上報網絡，發起LTE系統內切換。

如果服務小區信號繼續減弱，且沒有合適LTE異頻目標小區上報，網絡會繼續下發B測量事件配置服務小區的異系統鄰區列表作為測量對象，終端同時對LTE異頻鄰區以及異系統鄰區進行測量。如果有滿足條件的LTE異頻鄰區或者異系統鄰區，終端將會通過測量報告上報網絡，發起LTE系統內切換或SRVCC切換。

定義終端在收到配置異系統鄰區的B測量事件到終端發送滿足條件異系統鄰區的測量報告之間的時間為終端的SRVCC測量時間。下文將以LTE連接態測量GSM小區為例探討終端SRVCC測量機制對SRVCC測量時間的影響。

（1）GSM幀結構及小區搜索

GSM空中接口以幀為單位，一個幀的長度4.615 ms。

51個GSM復幀組成了一個GSM超幀。用于頻率同步的FCCH包含在Frequency Burst（FB）中，FB出現在51個復幀中的0、10、20、30、40復幀的第一個時隙。用于幀同步的SCH包含在Synchronization Burst（SB）中，SB出現在FB之后第一個復幀。GSM幀結構如圖1所示。

GSM小區搜索主要分為兩大步驟：RSSI檢測和BSIC識別確認。

其中，RSSI檢測步驟中，終端需要在一定的測量時長內對網絡配置的所有GSM鄰區列表中的載波RSSI進行測量。當所有GSM載波RSSI檢測完成后，應按照RSSI強弱降序排列最強的N個小區。

BSIC識別確認應該按照降序順序來對N個最強的GSM載波進行BSIC識別。包含如下步驟：

GSM FCCH檢測：為了檢測到FB，終端必須將射頻調到GSM頻點并且對包含在FB中的信號進行持續的相關檢測。FB在51個復幀中的0、10、20、30、40幀的第一個時隙。所以在網絡情況比較好的情況下，對于GSM FCCH的連續檢測最多不超過11個GSM幀，也就是11×60/13=11×4.61 ms。

GSM SCH檢測：GSM SB是由GSM SCH來承載，緊跟在FB之后的幀。GSM SCH解碼需要在FB檢測之后進行。

（2）LTE連接態對GSM測量機制

上節描述了對GSM進行連續檢測的小區搜索機制，而終端SRVCC測量受限于終端處于LTE連接態。按照3GPP標準規定，終端在LTE連接態時采用基于MeasurementGAP的測量方式進行異頻以及異系統的測量，如圖2所示（以MGRP=40 ms為例）。

終端收到包含異頻以及異系統鄰區列表測控事件后，按照網絡側對MeasurementGAP的配置來進行測量。MeasurementGAP周期可以配置為40 ms或者80 ms，MeasurementGAP時長為6 ms。

終端嘗試在LTE配置的MeasurementGAP中對所有的LTE異頻鄰區及異系統鄰區頻點進行輪詢的測量。LTE/TDS/WCDMA頻點可以在一次MeasurementGAP中完成測量，而GSM頻點需要多個MeasurementGAP才能完成一次測量。由圖2可以看出，終端嘗試對GSM頻點進行測量并進行BSIC識別時，具體時延依賴于LTE服務小區配置的MeasurementGAP與GSM時隙的匹配情況。

2.2 標準方案性能分析

終端在VoLTE通話時移動到LTE小區覆蓋邊緣時，處于LTE連接態。如上所述LTE連接態的終端需要基于MeasurementGAP來進行異頻和異系統的測量。

由于GSM幀結構的特殊性，終端無法在一個MeasurementGAP周期內完成對GSM載波的測量，需要多個MeasurementGAP周期才能完成。

由于LTE與GSM空中接口并沒有嚴格同步對齊機制，終端需要多少個MeasurementGAP周期才能完成對單個GSM載波的測量是無法預計的，其會呈現概率性分布。

一般而言，VoLTE商用后SRVCC發生場景網絡會同時配置多個LTE異頻及異系統頻點，比如外場典型配置LTE 3個異頻頻點，32個GSM頻點。網絡配置后，終端對異頻及異系統測量對象進行輪詢測量，進一步降低了終端能夠對GSM頻點進行測量的時間以及連續性，引起終端SRVCC測量時間較長，容易導致高速及快衰環境下SRVCC切換失敗。

3 標準方案測試結果

3.1 測試方案

為了弄清SRVCC測量期間異頻異系統鄰頻個數對終端SRVCC測量時間的影響，以及SRVCC測量時長的概率分布情況，設計的測試方案如下：

（1）測試場景A：保持網絡配置GSM鄰區頻點為16個時，測試配置0、1、2、3個不同LTE頻點對SRVCC測量時長的影響。異系統測量控制事件采用B1事件。

（2）測試場景B：保持LTE異頻頻點為3個時，測試配置8、16、32個不同GSM頻點對SRVCC測量時長的影響。異系統測量控制事件采用B1事件。

3.2 測試數據

由于SRVCC測量時間具備概率分布性，按照對所有測試數據進行統計平均的方法無法反映真實的測試結果，所以本文對SRVCC測量時間的測試數據均按照CDF（概率分布曲線）方式進行處理。CDF圖橫軸為SRVCC測量時間，單位為s；縱軸為概率。主要關注80%以內概率分布區間的測試數據。

廠商1在測試場景A，即不同LTE異頻頻點和16個GSM頻點的測試數據對比如圖3所示：

廠商2在測試場景A，即不同LTE異頻頻點和16個GSM頻點的測試數據對比如圖4所示：

綜合廠商1和廠商2在場景A下的測試數據可知：

（1）0個LTE異頻時SRVCC測量時間大約為3 s左右；

（2）1個LTE異頻時SRVCC測量時間大約為8 s左右；

（3）2個LTE異頻時SRVCC測量時間大約為12 s左右；

（4）3個LTE異頻時SRVCC測量時間大約為15 s左右。

廠商1在測試場景B，即3個LTE異頻頻點和不同GSM頻點的測試數據對比如圖5所示：

廠商2在測試場景B，即3個LTE異頻頻點和不同GSM頻點的測試數據對比如圖6所示：

3.3 測試結論

綜合兩個終端廠商在測試場景A和B的測試數據，分析結論如下：

（1）在終端SRVCC測量過程中，配置LTE異頻頻點的個數對SRVCC測量時間影響較大，成正比關系。

（2）配置相同LTE異頻，不同GSM頻點數對SRVCC測量時間無明顯影響。

而且，在外場典型配置3個LTE異頻頻點場景下，本次測試在步行環境下終端SRVCC切換成功率僅有60%。通過分析log發現主要原因為SRVCC測量時間太長，終端在發送測量報告之前LTE已掉話。因此，本次測試驗證了3GPP標準測量方案無法滿足SRVCC性能商用要求，需要對終端SRVCC測量機制進行優化。

4 SRVCC測量機制優化方案

為了縮短SRVCC測量時間，主要從以下兩個優化方向考慮：

（1）優化方向1：增加終端在LTE連接態能夠用于異頻異系統測量的時間。

（2）優化方向2：由于SRVCC測量時間主要與配置LTE異頻頻點個數成正比，減少LTE異頻頻點可以大幅縮短SRVCC測量時延。

同時對標3G網絡的現網優化指標，確定SRVCC測量時間優化目標為3 s左右。

4.1 利用CDRX休眠期進行異頻異系統測量優化方案

（1）方案介B

根據優化方向1，終端在VoLTE通話期間，在網絡下發B1/B2測量控制事件后，利用CDRX休眠期的空閑時間來進行異頻異系統測量。終端實現本優化方案能夠最大限度地增長異頻異系統測量時間并降低對終端功耗的影響。利用CDRX休眠期進行異頻異系統測量方案如圖7所示。

本優化方案的實現需要改變目前終端在CDRX休眠期進入淺睡眠的狀態機制，用于進行異頻異系統頻點的測量。而且，終端能否進入CDRX休眠期以及進入休眠期的時長取決于終端在VoLTE通話期間的話音模式、是否并發數據業務、CDRX周期等相關參數配置，所以本優化方案在各種場景下終端能夠利用CDRX休眠期進行測量的時間也不相同，性能增益無法準確估計。

（2）測試數據

某廠商在CDRX周期配置為40 ms，異系統測量控制事件采用B1事件。保持網絡配置GSM鄰區頻點為16個時，測試配置不同LTE頻點對SRVCC測量時長的影響的測試。

對該優化方案進行測試驗證，在3個LTE異頻配置下，終端SRVCC測量時間80%概率小于7 s左右。如理論分析預計，利用CDRX休眠期增加了終端能夠用于異頻異系統測量的時間，提升了終端SRVCC測量性能，且對終端功耗影響較小。但7 s左右的SRVCC測量時間仍然無法滿足VoLTE商用要求，且此優化方案受到CDRX周期配置、話音模式、并發業務等因素影響，性能進一步提升的空間有限，所以需要聯合考慮其他優化方案。

4.2 GSM優先測量方案

（1）方案介紹

根據優化方向2，在網絡側配置B1/B2事件后，終端分配更多連續的MeasurementGAP用于GSM頻點的測量，來提高GSM BSIC同步的概率，縮短SRVCC測量時延。GSM優先測量優化方案如圖8所示。

（2）聯合優化方案測試數據

終端采用CDRX休眠期測量及GSM優先測量聯合優化方案，保持網絡配置3個LTE異頻鄰區，測試不同CDRX周期對終端SRVCC測量時間的影響。異系統測量控制事件采用B1事件。在不同CDRX周期參數對比測試數據如圖9所示。

綜上所述，可以看出終端在實現CDRX休眠期以及GSM優先測量聯合優化方案后，CDRX周期配置越長，對終端SRVCC測量性能改善越明顯，符合理論分析預期。在VoLTE商用參數CDRX周期參數配置為40 ms時，SRVCC測量時間80%概率降低到3 s左右，基本滿足VoLTE商用條件。

5 聯合測量優化多場景驗證測試

5.1 測試方案

為了驗證聯合優化方案在商用典型場景下的SRVCC性能是否能夠滿足商用要求，設計多場景驗證測試方案如下：

測試場景分為電梯間、室內外、慢速移動及中速移動場景。

在各個場景下，異系統測量控制事件采用B1事件，保持GSM鄰區頻點數一定，分別配置不同LTE異頻鄰區（8、6、4、3、2、1個LTE異頻），測試終端在不同場景下SRVCC測量時延。

5.2 測試數據

廠商1測試數據如圖10所示。

廠商2測試數據如圖11所示。

5.3 測試結論

終端在多個典型商用場景下SRVCC測量時延80%概率均在在3 s以內，且SRVCC切換成功率可以達到98%左右，基本滿足VoLTE商用條件。

本文提出的利用CDRX休眠期進行異頻異系統測量及GSM優先測量聯合優化方案性能基本不受到網絡配置LTE異頻個數的影響，將來運營商增加LTE部署頻段時，可以保證現有存量終端SRVCC測量性能不受影響。

6 結束語

本文介紹了終端SRVCC測量機制3GPP標準方案，分析并驗證了標準方案的SRVCC測量性能。針對標準方案的不足，給出了終端SRVCC測量時間的優化目標和優化方向，提出了“利用CDRX休眠期進行異頻異系統測量”和“GSM優先測量”聯合優化方案，分析并驗證了聯合優化方案在不同CDRX參數下、不同SRVCC場景下以及不同LTE異頻配置情況下的測量時延及切換性能，SRVCC測量時間由優化前17 s左右控制在3 s左右（3個LTE異頻，80%概率），提升了SRVCC切換成功率，顯著改善了用戶體驗，成功推進了VoLTE商用。

參考文獻：

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[3] 丁美玲. LTE系統中上行協同技術及其實踐[J]. 電訊技術， 2014，54（10）： 1335-1338.

[4] 田浩，楊霖，李少謙. LTE中一種改進的基于探測參考信號的定時估計算法[J]. 電訊技術， 2013（11）： 1465-1470.

[5] 顧杰，陳軍. 利用頻率分集實現子陣的同時多波束技術研究[J]. 電子信息對抗技術， 2010，25（1）： 32-35.

第8篇：方案優化步驟范文

論文關鍵詞：優化設計方案控制工程造價

工程造價控制應貫穿于項目建設的全過程，同時又要突出重點。工程造價的多少直接影響到投資效益，工程造價的控制關鍵在于施工前的投資決策和設計階段，而在項目作出投資決策后，控制工程造價的關鍵就在于設計。據國外的資料分析，設計費一般只相當于建設工程全壽命費用（工程造價是全壽命費用的組成部分）的1%以下，但正是這少于1%的費用對于工程造價的影響卻占了75%以上。長期以來項目管理論文，投資者普遍忽視工程建設項目前期工作階段的造價控制，而往往把控制工程造價的主要精力放在施工階段，在審核施工圖預算、工

一、通過設計招投標和設計方

工程設計招投標是指招標單位就擬建工程的設計任務招標公告，以吸收設計單位參加競爭，經招標單位審查符合投標資格的設計單位按照招標文件要求，向招標單位填報投標文件，招標單位從而擇優確定中標設計單位來完成工程設計任務的活動。通過設計招投標

設計方案競選是指由組織競選活動的單位通過報刊、信息網絡或其他媒介競選公告，吸收設計單位參加方案競選，參加競選的設計單位按照競選文件，做好方案設計和編制有關文件。通過設計方案競選，可

二、運用價值工程理論

價值工程又稱價值分析，是二十世紀四十年展起來的一門技術和經濟結合起來分析的新技術。價值工程發展到六十年代初已被公認為一種成熟而行之有效的節約資源、降低成本的技術經濟方法。價值工程在工程方面的應用，主要側重于設計階段，以提高產品價值為中心，并把功能分析作為獨特的研究方法。通過功能和價值分析項目管理論文，可將技術問題與經濟問題緊密地結合起來龍源期刊。一般來說，提高產品的

以橋梁為價值分析對象，說明價值工程在設計中的應用。具體步驟是：1、對橋梁進行功能定義和評價。把橋梁作為一種完整獨立的“產品”進行功能定義和評價。從通行能力、牢固耐久、建筑造型、環境影響、便于施工、便于設計等這六種功能在橋梁功能中占有的不同的地位，確定相對重要系數。2、方案創造。根據地質等其他條件，對橋梁設計提供了多種方案

不過在設計階段運用價值工程控制工程投資，并不是片面地認為工程投資越低越好，而且要把工程的功能和投資兩方面綜合起來進行分析。價值工程在我國還剛剛起步，但大量事實證明，它在工程設計中對于控制項目投資，提高工程“價值”，是大有可為的，特別是隨“勘察設計施工一體化總

三、設計方案的技術

設計方案的技術經濟評價的目的，是采用科學方法，按照工程項目經濟效果評價原則，用一個或一組主要指標對設計方案的項目功能、造價、工期和設備、材料、人工消耗等方面進行定量與定性分析相結合的綜合評價

設計方案優劣不僅要考慮投資時投資額的高低項目管理論文，還應考慮項目投產后的生產成本高低和經營效益，即投資效益的好壞。例如同樣是高級路面，水泥混凝土路

目前相當多的業內人士還是認為工程投資的提高是由于施工管理不善、施工費率增加以及建筑材料漲價引起的，而從上論述可見由于設計原因所引起的工程投資的提高，遠遠大于前者。

作者單位：吉林省四平市公路工程定額站。

所以向來“重施工、輕設計”的傳統觀念必須克服。設計階段工程投資管理必須受到足夠重視，從而使方案的優化選擇落到實處，這樣才可以為投資控制起到事半功倍的效果。

面后期養護費用較瀝青路面要小，只有既考慮了建設時的投資控制，又考慮了投產后的生產成本和經營效益，以此取得的方案才是最佳的設計方案。

，從而擇優確定技術經濟效果好的設計方案。常用的技術經濟評價方法有：投資回收期、凈現值法和計算費用法等。通過工程經濟理論計算投資回收期、凈現值和計算費用等經濟指標，從而確定最佳方案。

經濟評價。

承包”嘗試和推廣，價值工程會越來越宣示出它對控制項目投資所能發揮的巨大作用。根據日本開展價值工程活動的資料，有組織的價值工程活動可降低成本30%以上。根據另一項國外資料，價值工程活動的投入產出比為1：12龍源期刊。可見價值工程在投資控制中的作用是十分明顯的。

項目管理論文，選擇其一作為評價對象。3、求成本系數。某方案成本系數=某方案成本/各方案成本和。4、求功能評價系數。按照功能重要程度，采用10分制加權平分法。對各個方案的6項功能的滿足程度分別評定分數。5、求出價值系數并進行方案評價。按“價值系數=功能系數/成本系數”公式分別求出各方案價值系數。當價值系數=1，方案即為最佳。

價值，主要有以下5個途徑：1、功能提高，成本降低。這是最理想的途徑。2、功能不變，成本降低。3、成本不變，提高功能。4、成本略提高，帶來功能的大提高。5、功能略有下降，帶來成本大降低。必須指出，價值分析并不是單純追求降低成本，也不片面追求提高功能，而是力求正確處理好功能與成本的對立統一關系，提高它們之間的比值，研究產品功能和成本的最佳配置。

優化設計方案。

以起到：有利于多種設計方案的選擇和競爭，從中選擇最佳方案龍源期刊。有利于控制項目投資項目管理論文，中選的設計方案所做出的投資估算一般控制在競選文件規定的范圍內。能集思廣益，吸收多種方案設計的優點。

，可以起到：有利于設計多方案的選擇和競爭，從而擇優確定最佳設計方案，達到優化設計方案之目的。有利于控制建設工程投資，中標項目一般做出的投資估算能接近招標文件所確定的投資范圍內。有利于加快設計進度、提高設計質量、降低設計費用。

第9篇：方案優化步驟范文

關鍵詞：三塔自錨式斜拉懸索協作體系橋吊索優化理論依據、

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

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

1、引言

三塔自錨式斜拉懸索協作體系橋是一種新型的纜索承重橋梁，由主纜、斜拉索、吊桿、加勁梁、主塔、副塔及基礎等幾個主要部分組成。纜索在恒載作用下具有很大的初始張拉力，對后續結構形狀提供強大的“重力剛度”，這是加勁梁高跨比得以減小的根本原因。三塔斜拉-自錨式懸索組合體系橋的加勁梁、橋塔還承受主纜和斜拉索傳來的巨大的軸向壓力，加勁梁和橋塔在恒載作用下，以軸向受壓為主，在活載作用下，以壓彎為主，因此在結構分析時要計入壓彎耦合效應影響。說明該類橋梁結構體系復雜，技術難度大。關鍵的問題是以主塔為中心的斜拉橋部分和兩個以副塔為中心的斜拉-自錨式懸索橋部分的獨立成橋狀態的確定。因此，有必要對以上部分的吊索張拉工藝進行探討，以確定最優施工方案。

針對上述問題，本文基于陜西某三塔斜拉-自錨式懸索組合體系橋，對此類新型橋梁進行體系優化研究，提出了四套吊索張拉方案，并對該四套方案進行對比，提出最優施工方案；為今后同類橋梁設計及推廣應用提供理論借鑒和參考。

2、橋梁工程概況

主橋為三塔斜拉-自錨式懸索協作體系橋，分為斜拉索體系段與斜拉-自錨式懸索結合體系段。主塔為鋼筋混凝土H型塔，采用塔梁墩固結形式。副塔為鋼箱混凝土拱型塔，采用塔墩固結，塔梁分離結構形式。主橋跨徑組合為：25m（邊跨自錨段）+90m（懸索段）+2×162.5m（斜拉索區段）+90m（懸索段）+25m（邊跨自錨段）＝555m。邊、中跨比為0.55。主梁縱向設置雙向1.5%縱坡，在橋梁主塔處設置R＝3000m的豎曲線。橋梁總寬度為40m，雙向6車道，單車道寬度為3. 75 m，機動車道總寬度為23.5m。主橋兩側索區隔離帶寬各2.5m，非機動車道寬各3.5m，人行道寬各2.25m。總體布置如圖1所示。

圖1 橋梁總體布置示意（單位：cm）

3、橋梁結構模型

本橋采用了脊骨梁模型，主梁采用MIDAS/Civil軟件中的三維梁單元來模擬；斜拉索、背索采用桁架單元來模擬，初始幾何剛度采用賦值初拉力的方式實現；橋塔、橋墩等均用空間梁單元進行模擬，基礎代之以固定支座模擬；懸索主纜采用只受拉單元中的索單元，斜拉索及吊桿采用桁架單元；主梁及橋塔模擬為梁單元，全橋共劃分節點941個，單元947個。其中梁單元707個，桁架單元240個。全橋結構計算模型及單元離散如圖2所示。其中主纜各點位置編號及坐標系如圖3所示。

圖2 全橋計算模型示意

圖3主纜各點編號及坐標系示意

4、橋梁結構吊索

4.1 吊索張拉的原則

（1）吊索索力

斜拉索索力安全系數按2.5控制，即σ

（2）副塔塔頂水平變位

副塔應力通過副塔塔頂水平變為控制，索塔水平位移控制在±50mm。

（3）加勁梁應力

加勁梁采用滿堂支架施工，吊索張拉過程中鋼混結合加勁梁處鋼箱梁部分應力不超過容許值[σ]=210 MPa。混凝土加勁梁正截面應力最大壓應力不超過容許值[σ]=18.14 MPa, 最大拉應力不超過容許值[σ]=1.48 MPa。鋼混結合加勁梁處鋼箱梁部分應力不超過容許值[σ]=210 MPa

4.2 懸索橋吊索張拉方案

按照以上確定的吊索張拉原則，在結構分析計算過程中，提出了四套吊索張拉方案，以下對該四套方案進行對比。各方案詳細過程如表1至4所示。

表1懸索段吊索張拉步驟表（方案一）

施工

階段 施工步驟 施工內容

吊索張拉前 0 副塔施工完畢，加勁梁安裝完畢

1 安裝主纜，調整分錨索力使主纜至空纜線形

2 加主纜索夾

3 XXM3張拉至1484.94kN

4 XXM2張拉至1384.08kN

5 XXM4張拉至1286.01kN

6 XXM1張拉至1200.00kN

7 XXM5張拉至1186.87kN

8 DM12、DM13、DM14、DM15、DM16、DM17張拉到位

9 XXM3張拉至4448.55kN

10 XXM2張拉至4605.71kN

11 DM8、DM9、DM10、DM11、DM18、DM19張拉到位

12 XXM4張拉至5139.35kN

13 XXM1張拉至5052.96kN

14 XXM5張拉至4436.84kN

15 DM6、DM7、DM20、DM21張拉到位

16 DM4、DM5、DM22、DM23張拉到位

17 DM3、DM2、DM1張拉到位

18 XXM5張拉至5861.67kN

19 XXM4張拉至6305.86kN

20 XXM3張拉至 6555.23kN

21 XXM2張拉至6450.26kN

22 XXM1張拉至6262.93kN

23 拆除臨時支撐，懸索段獨立成橋

表2懸索段吊索張拉步驟表（方案二）

施工

階段 施工步驟 施工內容 備注

吊索張拉前 0 副塔施工完畢，加勁梁安裝完畢

吊索張拉過程 1 安裝5根背索，使背索不受力

2 安裝主纜，調整分錨索力使主纜至空纜線形

3 加主纜索夾

4 DM12、DM13張拉到位 第1次張拉吊索

5 調背索索力到理論值 第1次調整背索

6 DM14、DM15張拉到位 第2次張拉吊索

7 XXM3張拉至4675.5kN 第2次調整背索

8 XXM2張拉至4136.2kN

9 XXM4張拉至3727.8kN

10 XXM1張拉至4046.7kN

11 XXM5張拉至2837.1kN，再調整其余背索索力到理論值

12 DM10、DM11、DM16、DM17張拉到位 第3次張拉吊索

13 DM8、DM9、DM18、DM19張拉到位 第4次張拉吊索

14 XXM3張拉至6498.6kN 第3次調整背索

15 XXM2張拉至5754.5kN

16 XXM4張拉至5127.7kN

17 XXM1張拉至5536.8kN

18 XXM5張拉至3762.4kN，再調整其余背索索力達到理論值

19 DM6、DM7、DM20、DM21張拉到位 第5次張拉吊索

20 DM4、DM5、DM22、DM23張拉到位 第6次張拉吊索

21 XXM5張拉至4803.6kN 第4次調整背索

22 XXM4張拉至 5217.6kN

23 XXM3張拉至 5690.4kN

24 DM3張拉到位

25 DM2張拉到位

26 DM1張拉到位 第7次張拉吊索

27 XXM2張拉至6080.9kN 第8次張拉吊索

28 XXM1張拉至5948.9kN 第9次張拉吊索

29 拆除臨時支撐，懸索段獨立成橋

表3懸索段吊索張拉步驟表（方案三）

施工

階段 施工步驟 施工內容 備注

吊索張拉前 0 副塔施工完畢，加勁梁安裝完畢

吊索張拉過程 1 安裝5根背索，使背索不受力

2 安裝主纜，調整分錨索力使主纜至空纜線形

3 加主纜索夾

4 DM23、DM22張拉到位 第1次張拉吊索

5 調背索索力到理論值 第1次調整背索

6 DM21、DM20張拉到位 第2次張拉吊索

7 XXM3張拉至4675.5kN 第2次調整背索

8 XXM2張拉至4136.2kN

9 XXM4張拉至3727.8kN

10 XXM1張拉至4046.7kN

11 XXM5張拉至2837.1kN，再調整其余背索索力到理論值

12 DM19、DM18、DM17、DM16張拉到位 第3次張拉吊索

13 DM15、DM14、DM13、DM12張拉到位 第4次張拉吊索

14 XXM3張拉至6498.6kN 第3次調整背索

15 XXM2張拉至5754.5kN

16 XXM4張拉至5127.7kN

17 XXM1張拉至5536.8kN

18 XXM5張拉至3762.4kN，再調整其余背索索力達到理論值

19 DM11、DM10、DM9、DM8張拉到位 第5次張拉吊索

20 DM7、DM6、DM5、DM4張拉到位 第6次張拉吊索

21 XXM5張拉至4803.6kN 第4次調整背索

22 XXM4張拉至 5217.6kN

23 XXM3張拉至 5690.4kN

24 DM3張拉到位

25 DM2張拉到位

26 DM1張拉到位 第7次張拉吊索

27 XXM2張拉至6080.9kN 第8次張拉吊索

28 XXM1張拉至5948.9kN 第9次張拉吊索

29 拆除臨時支撐，懸索段獨立成橋

表4懸索段吊索張拉步驟表（方案四）

施工

階段 施工步驟 施工內容 備注

吊索張拉前 0 副塔施工完畢，加勁梁安裝完畢

吊索張拉過程 1 安裝5根背索，使背索不受力

2 安裝主纜，調整分錨索力使主纜至空纜線形

3 加主纜索夾

4 DM1張拉到位 第1次張拉吊索

5 DM2張拉到位 第1次調整背索

6 DM3張拉到位 第2次張拉吊索

7 DM4、DM5張拉到位 第2次調整背索

8 調背索索力到理論值

9 DM6、DM7張拉到位

10 XXM3張拉至4675.5kN

11 XXM2張拉至4136.2kN

12 XXM4張拉至3727.8kN 第3次張拉吊索

13 XXM1張拉至4046.7kN 第4次張拉吊索

14 XXM5張拉至2837.1kN，再調整其余背索索力到理論值 第3次調整背索

15 DM8、DM9、DM10、DM11張拉到位

16 DM12、DM13、DM14、DM15張拉到位

17 XXM3張拉至6498.6kN

18 XXM2張拉至5754.5kN

19 XXM4張拉至5127.7kN 第5次張拉吊索

20 XXM1張拉至5536.8kN 第6次張拉吊索

21 XXM5張拉至3762.4kN，再調整其余背索索力達到理論值 第4次調整背索

22 DM16、DM17、DM18、DM19張拉到位

23 DM20、DM21、DM22、DM23張拉到位

24 XXM5張拉至4803.6kN

25 XXM4張拉至 5217.6kN

26 XXM3張拉至 5690.4kN 第7次張拉吊索

27 XXM2張拉至6080.9kN 第8次張拉吊索

28 XXM1張拉至5948.9kN 第9次張拉吊索

29 拆除臨時支撐，懸索段獨立成橋

將以上四種吊索張拉方案的施工過程中塔頂的水平變位繪制在同一圖形中，得到副塔塔頂水平變位隨施工階段的變化規律如圖5所示。由圖5可見，不同吊索張拉方案中，副塔塔頂水平變位在施工過程中的變化和波動均較大，最大水平變位可以達到43mm。隨著吊索張拉過程的發展，后期均逐漸回歸至零值附近。

同理，將四種吊索張拉方案在施工過程中梁端散索套的豎向變位繪制在同一圖形中，可以得到梁端散索套的豎向變位隨不同施工階段的變化規律如圖6所示

圖5各施工階段副塔塔頂水平位移對比圖6各施工階段梁端散索套豎向位移對比

通過對以上四種吊索張拉方案的對比分析，可得如下結論：

（1）不同吊索張拉方案中，副塔塔頂水平變位在施工過程中的變化和波動均較大，最大水平變位可以達到43mm（方案二）；梁端散索套豎向位移在施工過程中的變化和波動也較大，最大豎向位移接近500mm（方案三）。隨著吊索逐漸張拉完成，副塔水平變位和梁端散索套豎向位移逐漸回歸至零值附近。

（2）根據結構抗力計算結果和控制要求，主要副塔水平位移控制在±50mm以內，均能滿足吊索張拉方案的要求。因此，從副塔控制指標來看，以上四種吊索張拉方案均滿足要求。

（3）相對于從中間向兩側張拉（方案二），從單側張拉的方案（方案三）在施工過程中會有部分斜吊桿應力達到781MPa，大于2.5的安全系數，不滿足吊索張拉方案的要求。

綜合以上分析，確定方案二為推薦方案。

5、結論

通過對上述優化后的吊索張拉方案進行詳細的計算與分析，可以得出以下結論：

（1）懸索段斜吊桿采用無應力索長的控制方法，一次張拉至理論值即可，不用多次重復張拉。