挖掘機作業(yè)的模糊特征與點的線性空間演變狀態(tài)

宋春節(jié)

摘要：挖掘機作業(yè)是對工地現(xiàn)場、挖掘機本身的性能的維護與完善作業(yè)。挖掘機作業(yè)首先響應工地現(xiàn)場特征及其屬性的演變、完善需要，實現(xiàn)工地現(xiàn)場和工程的屬性演變實現(xiàn);第二，以其自身結構特征響應所實現(xiàn)的點的線性演變空間（及其狀態(tài)），實現(xiàn)工地和工程實施現(xiàn)場土料新的物質(zhì)質(zhì)量，并以挖掘機作業(yè)所實現(xiàn)的圍繞地區(qū)或區(qū)域自然核心的演變的模糊狀態(tài)直至完全狀態(tài)，實現(xiàn)挖掘機的更新后物質(zhì)質(zhì)量。挖掘機作業(yè)的模糊性和模糊特征的概率也因此表示工地現(xiàn)場形成工程質(zhì)量的成熟程度（如點的線性演變空間與演變狀態(tài)）、工程的獨立程度和挖掘機（獨立）性能的維護、維持層次與程度。

關鍵詞：挖掘機結構型式與特征;地區(qū)或區(qū)域自然狀態(tài)的核心及其作用;工程坐標

中圖分類號：G642.41 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）43-0187-04

一、引述

工地現(xiàn)場的工程建設是對工地現(xiàn)場迎來的新的建設資源（新的國家建設計劃資源、待守恒的新物質(zhì)）進行把握;施工機械及施工方案組織是現(xiàn)有社會生產(chǎn)條件、把握新的物質(zhì)的“量”守住新的物質(zhì)、形成質(zhì)量的量綱結構的組織凝聚力。它們銜接著自然規(guī)律演變過程所帶來的新的物質(zhì)，演進著“日常生活的客觀資源”。它們在人們的日常生活行為中，實現(xiàn)著水土資源進一步更新、水資源進一步回歸，為迎接新的物質(zhì)、新的物質(zhì)演變的生活（地區(qū)或區(qū)域自然狀態(tài)之核心作用之資源、即自然資源，所帶來的生活）和新的生命（如實現(xiàn)更新的水—資源、生命有了可能）積極準備。挖掘機是土木工程建設中的關鍵資源，在人—人、人—機械、機械—機械的組織方案中實現(xiàn)著把握新的物質(zhì)質(zhì)量的作用。組織實施的施工方案、組織實施的挖掘機，就是對工地現(xiàn)場（被稱為工地，是相對于平時的地理資源而言的、具有了新的建設資源的場地）銜接的新的物質(zhì)（質(zhì)量）進行把握、守恒式展開、組織，實現(xiàn)挖掘機自身等施工資源進一步演變、完善，實現(xiàn)挖掘機等施工資源所演繹出“日常生活客觀資源”進入客觀規(guī)律、自然規(guī)律演變過程，實現(xiàn)人們逐漸進入自然規(guī)律演變過程、進入改造自然與回歸自然的歷程中。挖掘機作業(yè)隨著施工方案所組織的資源種類不同如技術人員、機械，在不同的建設條件下、不同的結構性量綱的量中演變形式不同，表現(xiàn)為挖掘機不同層次性能的應用，即挖掘機的模糊性能應用（相對于挖掘機的整體性能而言）。

二、具有新的國家建設計劃資源的工地現(xiàn)場作用

新的國家建設計劃資源賦予了地區(qū)或區(qū)域地理資源的工程建設新物質(zhì)（質(zhì)量）。它是挖掘機作業(yè)狀態(tài)形成的基礎。當挖掘機的型號、組織方案與新的物質(zhì)（質(zhì)量）合節(jié)合拍時，該類挖掘機及其作業(yè)為無限屬性演繹過程、為挖掘機之點的線性空間演變過程與演變狀態(tài)形成過程。工程建設新物質(zhì)（質(zhì)量）為本地區(qū)或區(qū)域自然狀態(tài)的核作用演變資源（演繹資源），挖掘機為本地區(qū)或區(qū)域自然狀態(tài)的核作用演變資源（演繹資源）。只有這樣，該項工程建設才能引起地區(qū)或區(qū)域生活演繹、挖掘機作業(yè)才能演進“日常生活客觀資源”進入自然規(guī)律演變過程，地區(qū)或區(qū)域才有回歸自然的社會生活過程。

三、不具備工程建設的新物質(zhì)（質(zhì)量）時的挖掘機模糊作業(yè)狀態(tài)

不具備工程建設的新物質(zhì)（質(zhì)量），就是地區(qū)或區(qū)域地理資源沒有被賦予或沒有賦予足夠的工程建設新物質(zhì)（質(zhì)量）。此時，挖掘機要想作業(yè)仍然需要形成作業(yè)屬性——即針對作業(yè)的無限屬性狀態(tài)。它需要由挖掘機演繹地區(qū)或區(qū)域自然狀態(tài)之核作用演變過程才能實現(xiàn)（它對應著施工過程的自然過程）。挖掘機作業(yè)需要完整的作業(yè)過程、作業(yè)量和完善的作業(yè)狀態(tài)。只有這樣，挖掘機模糊作業(yè)所實現(xiàn)的狀態(tài)——模糊概率才有保證，挖掘機的性能才有改善;挖掘機才不至于被磨損（挖掘機質(zhì)量的流失）。

四、在與技術人員操作作業(yè)時的挖掘機模糊作業(yè)

與技術人員的操作組織包括二種情形：一是具有工程建設的新的物質(zhì)（質(zhì)量）條件下的施工方案組織，一是演繹、演變地區(qū)或區(qū)域自然狀態(tài)之核作用的資源組織。具有工程建設的新的物質(zhì)（質(zhì)量）時，技術人員與挖掘機都具有合節(jié)合拍的新的物質(zhì)（質(zhì)量）條件，演繹無限屬性之演繹過程與演繹狀態(tài)。也就是說，技術人員與挖掘機具有合乎作業(yè)要求的流水節(jié)拍，作業(yè)過程、演繹狀態(tài)都具有可視性條件。不具有工程建設的新的物質(zhì)（質(zhì)量）時，技術人員與挖掘機通過自身操作，進入地區(qū)或區(qū)域自然狀態(tài)之核作用之物質(zhì)（質(zhì)量）演繹狀態(tài)，技術人員與挖掘機各自進入各自的作用位置，在具有演繹、演變生命的環(huán)境內(nèi)演繹自然狀態(tài)之核作用之物質(zhì)（質(zhì)量）運動，演繹人類認識自然、遵循自然規(guī)律的演繹活動。技術人員與挖掘機的作業(yè)，演繹著技術人員、挖掘機之點（—空間）之線性空間演變狀態(tài)，它為技術人員、挖掘機的模糊概率（下）的作用。

五、在與機械作業(yè)時的挖掘機模糊作業(yè)

與機械作業(yè)組織時，挖掘機與機械都為維持工地現(xiàn)場、工地現(xiàn)場作業(yè)的支撐性資源、關鍵資源。支撐性、關鍵資源表現(xiàn)在：當施工機械如挖掘機為經(jīng)過人類勞動積累，經(jīng)過工藝組織所得時，它為支撐性資源;當施工機械如挖掘機為人類認識自然、改造自然過程中所制造的時，它為關鍵資源。支撐性資源支撐、聯(lián)系人們的社會生活條件，關鍵資源聯(lián)系人類認識自然的活動。它聯(lián)系著人們的世界觀、人生觀、價值觀及其改造;就是在已經(jīng)積累資源的客觀世界，人們認識自然（認識自身能夠達到的狀態(tài)）、改造自然，人們通過勞動實現(xiàn)自身狀態(tài)改變，通過回歸H2O—資源、提升H2O—資源性能保證人們自身狀態(tài)朝著健康、生存的方向轉(zhuǎn)變。積累（直至脫胎而出的）支撐性資源如挖掘機等施工機械，它（們）的作業(yè)是與其自身本背對應地區(qū)的物質(zhì)（質(zhì)量）條件一起演繹，實現(xiàn)挖掘機自身身家與性能的一次更新。合節(jié)合拍的作業(yè)保證和實現(xiàn)了挖掘機等施工機械作業(yè)與日常生活聯(lián)系，實現(xiàn)了挖掘機等施工機械的施工作業(yè)。

關鍵性資源的挖掘機等施工機械，它們是地區(qū)或區(qū)域自然狀態(tài)的核作用物質(zhì)的演變狀態(tài)，它們是自然過程所演繹的客觀資源，在一定時間內(nèi)它們具有機械地維系著地區(qū)或區(qū)域的自然狀態(tài)的特征如工程中的工程特征。挖掘機等施工機械的機械維持狀態(tài)，就是客觀資源在自然過程演繹時所實現(xiàn)的模糊度、模糊概率及其作用。

六、挖掘機與技術人員、施工機械匹配的數(shù)學描述及其作業(yè)物理意義分析

1.線性空間的數(shù)學描述。在三維直角坐標系中，線性空間可表示為：

x=0，y=0，-∞

x=0，z=0，-∞

y=0，z=0，-∞

在這里，采用X-軸向線性空間上的問題為研究、分析的對象。

2.二元一次方程及方程組的構成。

設有兩條直線，其方程為：

ax+by=c

ax+by=c （2）

其中a，b，c;a，b，c分別表示基于H2O—基基體的法向直線;ax，by，ax，by表示法向直線與某一直角坐標系中直線的交點，所以上述兩方程所示的就是由點連接（通過四則混合運算中加法運算）所連成的線。因為加法運算需要滿足時間基礎上的空間組織要求，從這一點上講，由兩點（兩個交點）連接演變（運算）所示的直線仍然是基于基體（兩個交點式點加法運算“體”）的法向線;所以c，c所示的直線既是與起始法向直線a，b;a，b層的直線，也是交點連線所演繹的方程中的直線。

3.模糊度與模糊概率。在挖掘機與技術人員、施工機械組合中，挖掘機作業(yè)及作業(yè)水平由其作業(yè)方程、配套資源作業(yè)方程之間的“物理意義上的”平行程度決定。在人類生活的環(huán)境中它表示基于H2O—基基體的法線方向的絕對指導作用，它取決于客觀基礎坐標系中線性空間的無限屬性是否已經(jīng)具備（在這里認為基于H2O—基基體的法向直線已經(jīng)具備;因為在有人的生命環(huán)境中，已經(jīng)具備水條件、和法向作用條件，而只有90°角時所對應的線性空間能在直角坐標系的一個象限角域內(nèi)得到滿足，它能體現(xiàn)線“體”—線“體”垂直，它能體現(xiàn)基于H2O—基（即起始于H2O—基的一個衍生體）、回歸H2O—資源環(huán)境的由點向體的演變空間）。所以挖掘機與技術人員、施工機械的配套作業(yè)時的性能模糊度、作業(yè)率模糊度就是上述方程及方程組、方程組的解、上述方程組在平行時的解。

①上述方程組的解（即變挖掘機作業(yè)模糊度、模糊概率）為：

x=

y= （3）

因為基礎坐標系能夠成立，所以上述方程組的解能夠以加法運算得到進一步結果（如上所述，加法運算是具有時間的空間條件下的結構性組合）;在具有時間的空間條件下進一步繼續(xù)組織下，方程組的解所表達的挖掘機作業(yè)、挖掘機作業(yè)狀態(tài)的模糊度，可以進一步表現(xiàn)為一個含有“模糊”狀態(tài)的體——模糊概率。

方程組、方程組的解、一個含有“模糊”狀態(tài)的體，反映了挖掘機從作業(yè)前的機身位置、逐漸操作轉(zhuǎn)變、形成新的體及其位置的過程。

②當基于H2O—基基體的法向線a，b;a，b所實現(xiàn)的體—點，實現(xiàn)了物理意義上平行時，方程組的解為：

此時，挖掘機作業(yè)所實現(xiàn)的作業(yè)、機身作業(yè)狀態(tài)為一個具有起始屬性的坐標系;它表示挖掘機作業(yè)所實現(xiàn)與維持的現(xiàn)場狀態(tài);它為工程的屬性坐標系、和局部坐標空間的維持者。此時方程組的解所示的仍然是處于（新一輪）工作準備狀態(tài)的模糊作業(yè)狀態(tài)，以及其模糊概率。

七、挖掘機現(xiàn)場作業(yè)方案及其分析

從上述6.2部分的方程組的解可知：a，a;b，b可以分別為坐標系中X坐標軸、Y坐標軸的標識性量，是方程組的x，y解;方程組的x解為挖掘機所示的時間參數(shù)與作業(yè)面所示的工藝參數(shù)的組合結果，方程組的y解為地區(qū)或區(qū)域性客觀基礎（如挖掘機制造工藝與制造過程、狀態(tài)）與作業(yè)面所示的工藝參數(shù)的組合結果。

工程中，挖掘機的作業(yè)起于起始作業(yè)條件：①作業(yè)方程組的系數(shù)，作業(yè)方程組的系數(shù)為作業(yè)基礎具備了物理意義上平行的客觀基礎時的特征值。挖掘機的作業(yè)方程的系數(shù)：x的系數(shù)為地區(qū)或區(qū)域生活中制造工藝承起的狀態(tài)（空間結構特征、一個坐標系的特征值表示如用Z坐標表示二維直角坐標系的特征），y的系數(shù)為用時間表示的特征值（如通過工藝參數(shù)、空間參數(shù)組織所實現(xiàn)的時間參數(shù)及其指標，它對應于、節(jié)拍于地區(qū)生活、生產(chǎn)過程），常數(shù)值項為挖掘機在作業(yè)時間段內(nèi)的通過機身操作所實現(xiàn)的工藝參數(shù)特征的值（它同于擬建工程的工藝參數(shù)特征值，它是挖掘機的工序性作業(yè)（工序按時間組織的組織過程及狀態(tài)））。作業(yè)面的特征值與作業(yè)面方程的系數(shù)：x的系數(shù)為地區(qū)或區(qū)域的工程條件如地面高程，y的系數(shù)組織工程實施所承起的周期性時間的特征值（如日、月、年、四年有一個閏年的循環(huán)等），常數(shù)項為社會過程所積累的地質(zhì)特征值、特征量（如工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等所形成的含水特征值）和經(jīng)過準備后的工地現(xiàn)場的道路路線特征值。當作業(yè)方案的作業(yè)基礎是基于H2O—基基體時，作業(yè)方案物理意義上的平行為H2O—基基體的法向線之間的物理特征。②挖掘機作業(yè)方程組，挖掘機作業(yè)是挖掘機通過自身作業(yè)能力，對作業(yè)面實現(xiàn)的改造與完善過程及其所形成的狀態(tài);它是通過其自身操作所實現(xiàn)的具有時間的“工程的坐標空間”的空間狀態(tài)改造來實現(xiàn)的。在時間單位1的空間狀態(tài)及其改造的描述時，單位1的空間描述如上述坐標空間描述（見公式（1）），所以挖掘機作業(yè)時的方程組的形式如上述公式（2）。③案例：滬蓉高速公路黃石—黃梅段路基土方挖掘機作業(yè)方案，黃石至黃梅高速公路段是滬蓉高速公路上，由黃石市至黃梅縣界子墩（接安徽高界高速公路）。區(qū)域高程大致四十至一百四十幾米起伏。本段高速公路基礎于池塘、小河為生產(chǎn)基礎的衍生體，所以本路段路基工程應背景于侏羅紀玄武巖、出露新四紀老黃土地質(zhì)年代，實現(xiàn)路基體背景為高程四十～五十米池塘、小河。在挖掘機制造工藝實現(xiàn)材料，即實現(xiàn)（{[（2）1]3}3～5·{[（2）1]3}3～5）3為空間結構體的工藝組織實施結果時，挖掘機適合此種池塘、小河背景衍生體地區(qū)的作業(yè)機械自身安全要求。此制造工藝如同圖1中虛工作3–4的牽涉背景資源的組織實施及其實施狀態(tài)。它的特征值為該核外電子軌跡所形成的空間的標識，即四十左右。

（圖1表示：湖北省武漢地區(qū)特征為核心的水土資源演變過程。它表示為長江南北兩岸的河流到湖泊、到池塘（背景于農(nóng)田水系回歸時光與光陰演變），演變回歸水土資源回歸H2O—資源、回歸H—元素資源的演變過程、演變狀態(tài)）

路基土石方開挖方案所實現(xiàn)的基于池塘、小河背景的土方（實施方案）的特征值，在工地現(xiàn)場還影響于開挖方案、運土方案所實現(xiàn)的、基于背景的法向水平，所以取土點及取土方案的特征值為四十～五十之間。路基工程的所實現(xiàn)的背景特征值也是如此，它的取值范圍為四十～五十之間。

挖掘機取土作業(yè)方案的參數(shù)值為：

a，a|=30-50

b，b|=40 （5）

c，c|=30-50

挖掘機取土作業(yè)時的作業(yè)方程及方程組如上述公式（2）。

地質(zhì)年代背景侏羅紀、出露第四紀老黃土，給出了本道路工程（路基工程）的基于“紀”的律動、約束，給出了本地區(qū)生活年代背景提出的紀律、紀律約束;在積累的背景地質(zhì)條件逐漸回歸H2O—基環(huán)境、回歸H2O—資源所營造的時間，也只是支撐、維持紀律、紀律約束的資源性條件。它們限制、選擇了挖掘機的產(chǎn)地、類型和型號，它們給出了道路工程（如耦合有路基工程）的地區(qū)性特征與要求，它們給出了本地區(qū)生活的人們的特征與限制性要求。基于人們生活及行為的地區(qū)性特征要求與滿足，給出和演變著挖掘機作業(yè)的模糊特征，給出了挖掘機作業(yè)模糊事件的、機械式支撐與維護的概率——模糊概率。黃石—黃梅高速公路段路基工程的土方開挖與運輸工程的挖掘機作業(yè)的模糊性與點的線性空間演變之關系方程（組）如上述公式（5）、公式（2）所示;其模糊概率如公式（2）、公式（5）所示。

參考文獻：

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Analysis on the Fuzzy Characteristics of its Work State of a Excavator with the Linear Space Unit Development

SONG Chun-jie

（Wuhan University of Technology，School of Transportation，Wuhan，Hubei430063 ，China）

Abstract：The changing process of excavator work state is the renewing and sustaining process of its work-in-site and its mechanical behavior. The changing process changes and fulfils the work on-site，then renews its mechanical body working qualities and its work space unit. The work state with infinite area （-） is a fuzzy state. A excavator with a three dimension infinite area is the axis of its relative work，it gives the axis space with linear changing stability to the work engineering.

Key words：excavator structural characteristics;the area natural state's corel and its natural reaction function;the characteristics of the work's axis;tuttice induced by the ray;fuzzy.