高速公路隧道工程运营维护成本及安全三维智能优化系统研究
发布时间：2022-05-08 21:25
自“十三五”规划中指出加快高速公路网建设后,高速公路进入任务繁重且集中的建设时期,过程中不可避免地向山区发展。高速公路隧道的建成使用对改善周边地区的经济状况具有积极的作用,同时其运营维护管理难度也较大,且此阶段是隧道全生命周期内重要组成部分,加上穿越山区时地质条件复杂多变,施工中很容易出现与设计不相符的情况,进而为通车后的运营维护成本与安全管理留下隐患。解决这一问题需要借助于科学合理的管理方法及理论,才能在维护阶段及时发现问题并解决,实现在预期的维护成本基础上保证隧道的安全使用。本文将高速公路隧道工程作为研究对象,着眼于其运营维护阶段,首先从分析隧道工程运营维护成本安全的相关理论入手,查阅文献找出对其维护成本安全影响较大的工程特征及因素,并收集以往类似工程历史资料。分析整理后构建了隧道工程历史数据库,为隧道维护成本安全的预测提供支持。其次,构建高速公路隧道工程运营维护成本与安全的智能优化模型。以数据库为基础,运用PSO聚类分析筛选相似案例,接着利用BP神经网络模型预测研究对象运营维护成本与安全数据,进而有助于维护目标的制定。之后构建隧道运营维护成本安全问题原因对策库,通过海恩法则识别运...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 选题意义
1.2 主要研究内容
1.3 研究方法
1.4 拟达到的研究目标
1.5 技术路线图
第二章 国内外研究现状
2.1 BIM技术国内外研究现状
2.1.1 国外研究现状
2.1.2 国内研究现状
2.2 人工智能技术国内外研究现状
2.2.1 国外研究现状
2.2.2 国内研究现状
2.3 运营维护成本及安全国内外研究现状
2.3.1 国外研究现状
2.3.2 国内研究现状
2.4 国内外研究现状总结
第三章 构建高速公路隧道运营维护成本及安全智能优化模型
3.1 高速公路隧道运营维护成本及安全内容与特点
3.1.1 运营维护成本及安全基本内容
3.1.2 运营维护成本与安全特点
3.1.3 海恩法则简介
3.2 建立已完工程运营维护成本及安全历史数据库
3.2.1 隧道运营维护成本及安全项目分解
3.2.2 影响运营维护成本及安全因素与特征分析
3.2.3 数据资料的搜集
3.2.4 已完工程运营维护成本及安全案例资料库的建立
3.3 智能预测隧道工程维护成本及安全相关内容
3.3.1 利用PSO聚类分析筛选相似案例
3.3.2 BP神经网络模型预测维护成本与病害类型频数
3.3.3 建立隧道工程相似案例智能提取与预测系统
3.4 建立隧道工程运营维护成本及安全问题原因对策库
3.4.1 维护成本问题原因对策库
3.4.2 维护安全问题原因对策库
3.5 隧道工程运营维护及成本预警体系的建立
3.5.1 利用海恩法则分析运营维护安全隐患
3.5.2 建立维护成本及安全预警分级体系与响应机制
3.5.3 构建预警响应对策库
3.6 维护成本及安全动态优化管理
3.6.1 制定隧道运营维护及成本安全目标
3.6.2 确定成本控制项目与安全重点管理内容
3.6.3 维护成本及安全动态优化
3.6.4 动态更新维护成本及安全目标及对策库
3.7 构建高速公路隧道BIM三维优化辅助管理模型
第四章 大道梁隧道运营维护成本与安全智能优化模型应用
4.1 大道梁隧道工程简介
4.1.1 工程概况
4.1.2 工程自然条件
4.1.3 工程特征分析
4.2 智能预测大道梁隧道运营维护成本
4.2.1 已完工程维护成本数据库的建立
4.2.2 大道梁隧道相似工程案例筛选
4.2.3 利用BP神经网络预测运营维护成本及周期
4.3 智能预测大道梁隧道病害频数
4.3.1 已完工程维护安全数据库的建立
4.3.2 筛选相似工程案例
4.3.3 隧道病害类型识别
4.3.4 运用BPNN预测隧道病害频数
4.4 隧道运营维护成本与安全动态优化
4.4.1 确定控制周期
4.4.2 建立统计分析报表
4.4.3 成本与安全PDCA动态循环优化
4.5 本章小结
第五章 建立大道梁隧道BIM三维辅助管理系统
5.1 相关软件简述
5.2 大道梁隧道三维可视化展示
5.2.1 线路三维展现
5.2.2 BIM可视化三维模型
5.2.3 BIM虚拟漫游
5.3 BIM集成模型辅助运营维护管理
5.3.1 运营前辅助制定维护维修方案
5.3.2 辅助维护安全管理
5.3.3 信息的管理与集成
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望
参考文献
致谢
附录
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]BIM技术应用面临的困难障碍分析及相关建议[J]. 徐世杰. 施工技术. 2017(S1)
[2]BIM技术在建筑工程全寿命周期管理中的应用[J]. 冯晓光. 工程建设与设计. 2017(09)
[3]BIM对工程项目管理的影响及应用障碍分析[J]. 许云萍,徐晨. 建筑经济. 2017(03)
[4]基于BIM的公路隧道运维管理系统设计与开发[J]. 黄廷,陈丽娟,史培新,俞蔡城. 隧道建设. 2017(01)
[5]公路隧道养护费用估价模型及评价体系研究[J]. 崔琦,董敏毅,王选仓,晋敏. 筑路机械与施工机械化. 2017(01)
[6]吉林省BIM技术的应用现状与发展障碍探究[J]. 杨帆,简振鹏,庞辉. 产业与科技论坛. 2017(01)
[7]BIM技术推广障碍探索与破解[J]. 王婷. 科技展望. 2016(36)
[8]浅论隧道养护与管理工作存在问题与对策[J]. 陈标泉. 江西建材. 2016(14)
[9]基于PSO聚类分析和RBF网络的短期电价预测[J]. 吴道林,田丽,凤志民,李从飞. 南阳理工学院学报. 2016(04)
[10]“强人工智能”将如何改变世界——人工智能的技术飞跃与应用伦理前瞻[J]. 翟振明. 人民论坛·学术前沿. 2016(07)
博士论文
[1]基于3S和人工智能的滑坡位移预测与易发性评价[D]. 黄发明.中国地质大学 2017
[2]基于人工智能的土地利用适宜性评价模型研究与实现[D]. 於家.华东师范大学 2010
[3]公路隧道健康状态诊断方法及系统的研究[D]. 罗鑫.同济大学 2007
[4]政府投资项目全面投资控制理论和方法研究[D]. 段晓晨.天津大学 2006
硕士论文
[1]高速公路隧道工程施工三维智能控制方法研究[D]. 罗丽娇.石家庄铁道大学 2018
[2]高速公路隧道设计方案三维智能优化方法研究[D]. 刘晓庆.石家庄铁道大学 2018
[3]高速公路工程投资方案三维非线性智能优化决策方法研究[D]. 许晓伟.石家庄铁道大学 2018
[4]高速公路隧道主体结构安全分析及养护对策研究[D]. 李骏.石家庄铁道大学 2017
[5]福州地铁过乌龙江区段施工方案BIM优化技术研究[D]. 吕晨茜.石家庄铁道大学 2016
[6]福州地铁过闽江区间施工BIM动态优化管理技术研究[D]. 孟晓静.石家庄铁道大学 2016
[7]基于BIM技术的建筑运营管理应用探索[D]. 张彬.西南交通大学 2016
[8]山东高速公路隧道养护管理系统的设计与实现[D]. 胡继波.山东大学 2016
[9]广西高速公路运营期养护成本的研究[D]. 廖江林.广西大学 2015
[10]高速公路全社会寿命周期成本计算模型[D]. 岳松.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3652400
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 选题意义
1.2 主要研究内容
1.3 研究方法
1.4 拟达到的研究目标
1.5 技术路线图
第二章 国内外研究现状
2.1 BIM技术国内外研究现状
2.1.1 国外研究现状
2.1.2 国内研究现状
2.2 人工智能技术国内外研究现状
2.2.1 国外研究现状
2.2.2 国内研究现状
2.3 运营维护成本及安全国内外研究现状
2.3.1 国外研究现状
2.3.2 国内研究现状
2.4 国内外研究现状总结
第三章 构建高速公路隧道运营维护成本及安全智能优化模型
3.1 高速公路隧道运营维护成本及安全内容与特点
3.1.1 运营维护成本及安全基本内容
3.1.2 运营维护成本与安全特点
3.1.3 海恩法则简介
3.2 建立已完工程运营维护成本及安全历史数据库
3.2.1 隧道运营维护成本及安全项目分解
3.2.2 影响运营维护成本及安全因素与特征分析
3.2.3 数据资料的搜集
3.2.4 已完工程运营维护成本及安全案例资料库的建立
3.3 智能预测隧道工程维护成本及安全相关内容
3.3.1 利用PSO聚类分析筛选相似案例
3.3.2 BP神经网络模型预测维护成本与病害类型频数
3.3.3 建立隧道工程相似案例智能提取与预测系统
3.4 建立隧道工程运营维护成本及安全问题原因对策库
3.4.1 维护成本问题原因对策库
3.4.2 维护安全问题原因对策库
3.5 隧道工程运营维护及成本预警体系的建立
3.5.1 利用海恩法则分析运营维护安全隐患
3.5.2 建立维护成本及安全预警分级体系与响应机制
3.5.3 构建预警响应对策库
3.6 维护成本及安全动态优化管理
3.6.1 制定隧道运营维护及成本安全目标
3.6.2 确定成本控制项目与安全重点管理内容
3.6.3 维护成本及安全动态优化
3.6.4 动态更新维护成本及安全目标及对策库
3.7 构建高速公路隧道BIM三维优化辅助管理模型
第四章 大道梁隧道运营维护成本与安全智能优化模型应用
4.1 大道梁隧道工程简介
4.1.1 工程概况
4.1.2 工程自然条件
4.1.3 工程特征分析
4.2 智能预测大道梁隧道运营维护成本
4.2.1 已完工程维护成本数据库的建立
4.2.2 大道梁隧道相似工程案例筛选
4.2.3 利用BP神经网络预测运营维护成本及周期
4.3 智能预测大道梁隧道病害频数
4.3.1 已完工程维护安全数据库的建立
4.3.2 筛选相似工程案例
4.3.3 隧道病害类型识别
4.3.4 运用BPNN预测隧道病害频数
4.4 隧道运营维护成本与安全动态优化
4.4.1 确定控制周期
4.4.2 建立统计分析报表
4.4.3 成本与安全PDCA动态循环优化
4.5 本章小结
第五章 建立大道梁隧道BIM三维辅助管理系统
5.1 相关软件简述
5.2 大道梁隧道三维可视化展示
5.2.1 线路三维展现
5.2.2 BIM可视化三维模型
5.2.3 BIM虚拟漫游
5.3 BIM集成模型辅助运营维护管理
5.3.1 运营前辅助制定维护维修方案
5.3.2 辅助维护安全管理
5.3.3 信息的管理与集成
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望
参考文献
致谢
附录
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]BIM技术应用面临的困难障碍分析及相关建议[J]. 徐世杰. 施工技术. 2017(S1)
[2]BIM技术在建筑工程全寿命周期管理中的应用[J]. 冯晓光. 工程建设与设计. 2017(09)
[3]BIM对工程项目管理的影响及应用障碍分析[J]. 许云萍,徐晨. 建筑经济. 2017(03)
[4]基于BIM的公路隧道运维管理系统设计与开发[J]. 黄廷,陈丽娟,史培新,俞蔡城. 隧道建设. 2017(01)
[5]公路隧道养护费用估价模型及评价体系研究[J]. 崔琦,董敏毅,王选仓,晋敏. 筑路机械与施工机械化. 2017(01)
[6]吉林省BIM技术的应用现状与发展障碍探究[J]. 杨帆,简振鹏,庞辉. 产业与科技论坛. 2017(01)
[7]BIM技术推广障碍探索与破解[J]. 王婷. 科技展望. 2016(36)
[8]浅论隧道养护与管理工作存在问题与对策[J]. 陈标泉. 江西建材. 2016(14)
[9]基于PSO聚类分析和RBF网络的短期电价预测[J]. 吴道林,田丽,凤志民,李从飞. 南阳理工学院学报. 2016(04)
[10]“强人工智能”将如何改变世界——人工智能的技术飞跃与应用伦理前瞻[J]. 翟振明. 人民论坛·学术前沿. 2016(07)
博士论文
[1]基于3S和人工智能的滑坡位移预测与易发性评价[D]. 黄发明.中国地质大学 2017
[2]基于人工智能的土地利用适宜性评价模型研究与实现[D]. 於家.华东师范大学 2010
[3]公路隧道健康状态诊断方法及系统的研究[D]. 罗鑫.同济大学 2007
[4]政府投资项目全面投资控制理论和方法研究[D]. 段晓晨.天津大学 2006
硕士论文
[1]高速公路隧道工程施工三维智能控制方法研究[D]. 罗丽娇.石家庄铁道大学 2018
[2]高速公路隧道设计方案三维智能优化方法研究[D]. 刘晓庆.石家庄铁道大学 2018
[3]高速公路工程投资方案三维非线性智能优化决策方法研究[D]. 许晓伟.石家庄铁道大学 2018
[4]高速公路隧道主体结构安全分析及养护对策研究[D]. 李骏.石家庄铁道大学 2017
[5]福州地铁过乌龙江区段施工方案BIM优化技术研究[D]. 吕晨茜.石家庄铁道大学 2016
[6]福州地铁过闽江区间施工BIM动态优化管理技术研究[D]. 孟晓静.石家庄铁道大学 2016
[7]基于BIM技术的建筑运营管理应用探索[D]. 张彬.西南交通大学 2016
[8]山东高速公路隧道养护管理系统的设计与实现[D]. 胡继波.山东大学 2016
[9]广西高速公路运营期养护成本的研究[D]. 廖江林.广西大学 2015
[10]高速公路全社会寿命周期成本计算模型[D]. 岳松.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3652400
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