基于ED軟件的施工現場混凝土泵車運輸仿真

谷文成

摘 要：ED（enterprise dynamics）是一款面向對象的仿真軟件，可以用于建模、仿真、可視化和對動態系統的控制。使用者可以從標準庫中選取元素來建立自己的模型，每一個元素可以代表一個機器、計數器或產品，也可以代表沒有物理形態的對象。

關鍵詞：混凝土；物流；建模；泵車運輸

1 前言

混凝土施工是工程項目建設中的關鍵環節，它直接影響了工程整體性能及效益。項目施工各項安排都需要圍繞這一重要目標進行組織和安排。通過ED軟件仿真模擬優化混凝土運輸路徑及效率，實現工程精細化控制的同時，合理優化施工進度、優化資源配置。

2 仿真模型的建立

混凝土施工是一個混凝土生產、運輸及澆筑三個分項的復雜工程，若其中任何一個環節出現問題就會施工效率，進而影響進度和混凝土的質量。高效的混凝土運輸不僅有助于提高混凝土施工進度，也可以有效地減少在運輸過程中（特別是夏季施工時段）帶來的溫度回升效應對溫度控制的影響。

2.1 項目概況

本工程位于山西省太原市小店區濱河東路與龍城大街交接處，由太原星河灣房地產開發有限公司投資興建。我方承建1、2、5、8棟樓和地下空間一。

2.2 混凝土運輸情況

本工程施工場地狹小，無法形成循環通道，資源投入大、工期緊，施工中需進行合理的現場平面布置，分區管理；此外，現場交通流量大，需合理進行場內外交通策劃確保現場安全有序、高效施工。對此，采取以下策略：

1）利用現場西側的綠地來布置物資庫房、道路等設施；現場大門口設在西南角及北側；所有道路與大門連通，杜絕出現斷頭路。

2）科學策劃交通流向，現場共設9名交通協調員分3班，24小時負責交通指揮。

3）重點做好混凝土澆筑時運輸車輛進、出場的交通流向規劃，避免場內外交通堵塞。

2.3 混凝土施工

根據現有圖紙，混凝土施工時控制混凝土溫度裂縫，是施工組織和質量控制的關鍵。項目采取以下策略：

1）建立混凝土施工組織機構，人員落實到位，各司其職，各負其責，保證工人的后勤供應，工人分班作業，不疲勞施工。

2）根據混凝土的施工方法組織施工，從現場的平面布置、混凝土的澆筑、養護等方面進行控制，加強測溫監控，控制混凝土溫度和收縮裂縫。

3）采用斜面分層澆筑法進行澆筑，保證混凝土質量。

在該仿真模型中，泵車按1段路徑進行運輸，1段面積大約750平方米，而通常1車有14～16立方混凝土，大約需7輛泵車完成1段澆灌。在構建模型，需要考慮初始泵車的準備時間，每輛泵車的間隔時間，泵車的裝載時間等。

2.4 構建原子模型

根據混凝土泵車運輸路徑及流程，結合施工流水段劃分，模型原子設計及連接端口如圖1所示：

2.5 定義原子

1）產品代表混凝土攪拌運輸罐車。

2）源原子：分別設置兩個源原子的下輛運輸罐車到達時間間隔和第一輛車開始的時間。

3）Queue：實現混凝土攪拌運輸罐車的等待過程。

4）Advanced Transporter表示混凝土地泵，在實際中混凝土地泵有人來移動，在該模型中為了表示效果，用車來代替，設置它的速度和裝載混凝土的時間，同時在實際施工中，還要綜合考慮各種因素，如場地，天氣，及現場周圍交通情況，該模型中。

5）通過Dispatcher實現對混凝土攪拌運輸罐車的調度，現場設置兩個大門，都可以通過混凝土攪拌運輸罐車，緩解場內運輸壓力，故需要使用Dispatcher來實現其功能。

6）通過網絡節點建立運輸路徑，用Network Controller優化路徑，較真實的反映混凝土澆灌實際路徑。

7）模型中設置Monitor 來監控隊列3，隊列9的輸入，混凝土地泵的輸出。也可以通過更改監控變量的值及選擇原子來實現監控其他原子的輸入、輸出等其他情況。

2.6 實驗步驟

為了更好的對比模型，分兩次模擬，分別是不設置各原子時間參數和設置時間參數。

1）在不設置各原子時間參數的情況，運行模型，時間隨機，可以發現以下問題，在不設置混凝土運輸車各時間參數的情況下，Advanced Transporter的輸出與隊列中的輸入結果是不符的。所以，必須考慮各時間參數來得到符合實際的結果。

2）設置各原子時間參數，考慮間隔時間、車輛準備時間、現場準備時間。根據計算，7輛混凝土運輸車可澆筑1段750平方米，通過2處運輸路徑的設立，在地泵滿負荷工作3.5小時的情況下可將1段澆灌完畢。在設置各時間參數后，可發現第一個隊列（即隊列3）有4輛車運輸，第二隊列（即隊列9）有3輛車運輸，兩個隊列共同實現混凝土的澆灌，合理利用了施工場地，提高了澆灌效率。在運行3.5小時后模型及結果如圖2所示：

3 結論

根據仿真過程和結果總結如下：

應用仿真軟件實現混凝土泵車運輸流程的仿真，從形式上達到與實際現場情況的相似度。采用較為簡單的將實體到達時間通過初始時間及間隔時間的設置實現實體進入系統的狀態接近實際發生的情形。

通過仿真軟件可以進行多方案綜合對比，合理安排施工進度，以三維立體的方式展示更直觀、形象；

參考文獻

[1]彭瓊瓊，羅紅恩，葉勇等.基于ED軟件的物流系統仿真研究[J].實驗技術與管理，2014（7）：104-107.

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