虚拟场景下高拱坝施工仿真建模理论与应用

针对高拱坝施工过程的复杂性,提出把虚拟现实技术应用到施工仿真建模中,开发了虚拟场景下的高拱坝施工仿真系统.对系统进行了详细介绍,主要包括:系统实现功能以及开发流程,虚拟场景建模方法和系统实现所采用的一些关键技术如纹理映射技术、碰撞检测技术、场景漫游技术、三维模型拾取与反馈技术等.开发出的系统结合工程实例进行了应用,为此工程的施工组织设计和辅助决策提供了科学有效的手段.     

水利水电工程三维数字地形建模与分析

以锦屏一级水电工程为例，分别利用Delaunay算法和多细节层次技术实现了坝区地形TIN模型和施工总布置区域巡航所需的多分辨率地形模型。并根据三维地质建模的特殊需要，引入了NURBS技术对TIN地形模型进行了简化，所获得的NURBS地形模型不仅存储量小，精度损失低，而且易于图形操作运算，便于可视化分析，满足多方面的要求。该模型的实现与成功应用，在很大程度上推动了水利水电工程向着数字化、可视化和智能化的方向发展。     

基于4D CAD的大型桥梁施工进度系统仿真研究

随着桥梁建设的发展，传统横道图与网络图已成为施工管理水平提高的制约因素。将面向对象的复杂工程系统仿真方法与CAD数字建模方法相结合，将桥梁的3D整体模型和施工进度相链接，提出了基于4D CAD的桥梁施工系统仿真思想，使施工过程的动态可视化与直观分析优化后的施工进度成为可能。以Visual C++作为仿真平台，设计编制了桥梁施工4D CAD可视化仿真软件。研究成果在某斜拉桥工程施工组织设计中得到成功应用，验证了基于4D CAD的大型桥梁可视化仿真方法在斜拉桥施工进度分析与优化方面的实用性和优越性。     

基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化研究

混凝土坝施工仿真的复杂建模过程限制了其成为混凝土坝施工管理的有效手段。将智能化仿真与混凝土坝施工仿真相结合,提出了基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化方法。采用多策略建模方法来构建具有不同智能层次的Agent模型,简化了Agent模型的实现过程;阐述了混凝土坝施工过程仿真中仿真行为推理建模、规则知识的获取与应用、Agent间的通信与协商机制等多Agent实现方法;建立混凝土坝施工仿真系统Agent分类的整体模型结构,并论述了该系统的实现过程。基于多Agent的混凝土坝施工仿真系统的开发,增强了施工仿真的可信度和适用范围,实际工程的应用验证了该系统的有效性。     

基于模糊规则的大坝混凝土施工跳仓排序研究

大坝混凝土施工跳仓排序受诸多约束条件的限制,同时遵从一定的施工原则,在施工过程中具有很强的随机性和不确定性。提出了基于模糊规则的大坝混凝土施工跳仓排序方法,根据大坝仓面浇筑的约束条件和施工原则,通过问卷调查、专家咨询等方式获取相关知识,提取大坝施工跳仓排序的模糊规则。运用Markov随机过程理论来描述混凝土坝仓面浇筑的状态转移行为和特征,以状态转移概率矩阵表示当前状态转移到其他状态的概率,通过模糊规则的矩阵化计算推理来实现跳仓排序智能推理过程。基于模糊规则的跳仓排序方法可以全面了解系统整体动态特性,提高了施工系统仿真的精度,为大坝混凝土施工管理与控制提供决策依据。     

面向对象的高拱坝施工全过程动态仿真

为了建立通用的高拱坝施工仿真模型,以适应不同水电工程的复杂性与特殊性,在高拱坝施工全过程动态仿真中引入面向对象的仿真方法.构建高拱坝施工仿真系统的仿真建模框架体系,通过对象识别和层次划分,建立了仿真模型完整的系统分类与层次结构,论述面向对象技术在高拱坝施工全过程动态仿真中的应用过程,给出了仿真主控模块、高拱坝施工全过程仿真行为推理等关键技术的实现方法,并结合工程实例进行了应用.面向对象的高拱坝施工全过程动态仿真提高了仿真系统的可复用性、易维护性和可扩展性,并为仿真系统与虚拟仿真、智能化仿真的结合提供了理论基础.