土方调配的步骤
划分调配区(绘出零线)→ 计算调配区之间的平均运距(即挖方区至填方区土方重心的距离)→ 确定初始调配方案→ 优化方案判别→ 绘制土方调配图表。
土方调配的原则
土方调配是土方规划中的一个重要内容。其原则是:力求挖填平衡、运距最短、费用最省,考虑土方的利用,以减少土方的重复挖填和运输。
最优调配方案的确定
最优调配方案的确定,是以线性规划为理论基础,常用“表上作业法”求解。调配的步骤如下:
初始调配方案
下图为一矩形广场,图中小方格内的数字为各调配区的土方量,箭杆上的数字则为各调配区之间的平均运距。试求土方调配最优方案。
各调配区土方量及平均运距
步骤1:选取平均运距最小(C22=C43=40)的方格,确定它所对应的调配土方数,并使其尽可能大。本例选取C43=40,X43=400(W4的全部挖方调往T3),X41、X42=0 (W4的挖方不调往T1、T2),在X41、X42的方格内画上“×”
步骤2:重复步骤1,按平均运距由小到大依次计算X22、X11、X31 (C22→C11→C31) ,我们就得到了土方调配的初始方案。
最优方案判别
初始调配方案是按“就近调配”求得的,它保证了挖填平衡、总运输量是较小的,但不一定是最小的,因此还需进行判别。
在“表上作业法”中判别最优方案的方法有很多,这里我们介绍引入“假想价格系数”求检验数λij来判别。
利用已知的假想价格系数,我们可以逐个求解未知的C,ij。
步骤1:在有调配土方的方格内, C,ij=Cij ,将数据填入表中;
步骤2:按任一矩形的四个方格内对角线上的C,ij之和相等,逐个求解未知的C,ij;如:
方案的调整
步骤1:找出x12的闭回路。其作法是,从x12方格出发,沿水平或竖直方向前进,遇到有数字的方格作900转弯(也可不转弯),如果路线恰当,有限步后便能回到出发点。形成一条以有数字的方格为转角点、用水平或竖直线联起来的闭回路。见下表:
步骤2:从空格 X12出发,沿闭回路(方向任意)行进,在各奇数转角点的数字中挑出一个最小的(本例即X32=100)将它由 X32调到 X12方格中。
步骤3:将“100”数字填入X12方格中,被调出的X32为0,同时将闭回路上其它奇数次转角(X11)方格内的数字都减去100,偶数次转角(X31)方格内的数字都增加100,使得填、挖方区的土方量仍然保持平衡。这样我们就得到了下表中的新调配方案。
步骤4:对新调配方案按“ ⑵最优方案判别”的方法和步骤再进行判别和检验,如仍出现负数,则重复步骤1~4继续调整,如不出现负数,方案即是最优方案。
该优化方案的土方总运输量为:
Z = 400×50+100×70+500×40+400×60+100×70+400×40= 94000 (m3·m)
初始方案的土方总运输量为:
Z = 500×50+500×40+300×60+100×110+100×70+400×40= 97000(m3·m)
调整后的总运输量减少了3000(m3·m)。
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