[00140539]地铁工程建设虚拟集成动态优化控制技术研究

1、工程概况：北京地铁六号线02合同段包括两站两区间,即呼家楼站、甜水园站、东呼区间和呼甜区间,施工内容包括土建、降水、设备安装、装修及部分前期专项工作。多工种、多专业协同、交叉、平行作业,施工干扰大,施工组织监控具有明显的复杂系统特征。为了有效及时解决地铁施工管理和优化控制复杂性难题,拟在本标段施工中开发和应用虚拟动态优化控制技术。将虚拟现实技术、全面动态优化管理、施工复杂系统监控等前沿施工管理理论和方法运用到地铁建设优化控制过程中。在施工前,虚拟三维优化比选施工工艺、交通导改、地下管线等方案;在施工过程中,通过虚拟动态优化控制技术,使各级管理层实时监控已完工程情况,通过预警系统对下一阶段要进行的工作、要解决的问题及预控措施进行事先布控,使地铁施工处于可视监控中,从而有效提升地铁施工管理效率和水平,保证工期、质量、成本、安全、环保目标的顺利实现。 2、主要技术内容： （1）建立了以虚拟技术、模糊群优化理论为基础的地铁工程建设虚拟集成优化决策技术和软件系统,对方案进行多目标优化决策; （2）建立了显著性成本、神经网络、灰色理论为基础的地铁工程建设工期和成本目标非线性集成预测技术系统; （3）建立了以虚拟现实技术和全面动态优化管理理论为基础的地铁工程建设虚拟集成动态优化控制技术和软件系统,及时预警未完工程存在问题,以及可能发生应急事件的概率,为管理者决策提供支持和依据。 3、技术经济指标： （1）首次将虚拟技术和非线性决策技术结合应用于地铁施工方案优化和工程管理,科学直观、可操作性和适用性强; （2）基于显著性成本理论、神经网络、灰色理论研发的非线性集成预测技术系统,实现了对工期和成本目标的预测; （3）、研发的地铁工程建设虚拟集成动态优化控制技术和软件系统,实现了对工期、成本、质量、安全、环保的有效控制。 4、应用推广及效益情况： （1）本课题开发的地铁工程建设虚拟集成动态优化控制技术和软件系统,为地铁和土木建筑工程施工监控和信息管理（BIM）水平的提升开拓了应用和发展空间。 本课题成果将在中铁十九局集团地铁工程和铁路、公路、房建工程施工中进行推广,预计将有效提升企业管理水平和利润; （2）本课题开发的地铁建设仿真与虚拟现实技术软件系统,不仅可应用于施工工艺和方案模拟、施工控制等方面,也可为工程结构分析、岩土工程分析、防灾工程、工程设计、运营管理等高新技术的信息化和集成化提供良好的发展和应用空间。