动态分段技术

2024-10-10

动态分段技术（精选7篇）

动态分段技术篇1

目前, 道路建设的迅速增长以及路面破坏的与日俱增使得道路维护迫切需要新的理论和技术作为支撑来建设、规划路网, 并利用现代技术实现各种辅助决策与统计分析。将动态分段技术应用于道路维护中, 可以降低数据冗余, 大大提高管理的效率。本文将动态分段技术应用于某市的路网中, 通过研究建立了道路维护信息系统。

1 道路维护现状分析

现有的多数道路维护管理平台, 在空间数据库的数据结构上都是将地理要素分层管理, 以点、弧段、多边形、面注记为几何目标, 建立几何目标之间的空间拓扑关系。此种数据管理方法适合静态性特征的建模, 能够较好地描述和管理静态要素。但是, 有些应用却要求能够对不同的线性特征要素 (如城市街道、铁路等) 进行相对位置的动态建模, 该数据模型就很难满足要求。主要存在的问题如下:

(1) 要素的采集与存储。道路、铁路、河流等线性要素信息的采集多是以线的不同位置、里程桩等为参照系统进行, 其应用也是基于某种参照系统。要存储此种数据, 必须经过二次加工。

(2) 要素的分段属性。分段属性是指线性要素的某一部分 (段) 或多部分具有不同的属性值, 如高速公路路段天气情况、道路路面质量、道路的交通流量、路段限速等。如图1所示, 一条道路用一条弧段表示, 在该道路上的不同部分路面质量不完全相同, 实际维护过程也是基于路况进行。在现有数据管理方式, 针对同一数据源实现上述功能必须在属性变化处打断弧段, 形成一系列新的小弧段, 与每个变化的属性相对应。而分段属性具有重叠情况的实现则更为复杂, 如图2所示。

(3) 点状要素不匹配。在“弧段—结点”数据模型中, 结点必须是多边形的顶点或弧段的起始、终止结点, 而实际管理中的结点往往是与几何特征无关的位置点, 如服务区、车站、指示牌等。这样, 当用常规数据模型存贮此类信息时, 必须通过引入伪结点的方式将弧段断开。

2 基于动态分段技术的道路维护模式

2.1 动态分段技术的基本理论

线性参考是一种利用沿着可测量的线要素的相对方位来存储地理位置的方法, 被广泛应用于公路、铁路、河流、管线等的信息系统中。动态分段属于线性参考采用的一种技术, 是根据属性表中存储的相对位置信息, 以及相应的线性数据, 动态计算出线性数据上相对位置所对应的实际地理坐标的过程。在表达不同属性时, 不用去分割实际的地理数据, 而是动态计算出该属性对应的地理位置。

2.2 应用于道路维护

采用动态分段技术不需要分割路网数据, 便可以利用同一数据源显示多个属性集合, 有效地解决上述存在的问题。根据日常维护项进行分类, 建立相应的事件, 每个事件都以一个主题内容存储在表格中。例如, 道路年修路量、道路现状、路标、交通事故等主题的事件。

以ARCGIS的动态分段技术为例, 事件表可以支持多种形式的表格, 如mdb表格、d BASE表格、geodatabase表格等。根据事件类型分为:点事件, 用一个单一的值来描述路径中某一个精确的点, 如道路上交通事故发生点、公共汽车路线上的站点;线事件, 用两个值 (两端的端点值) 来描述路径上的某一个部分, 如道路的质量、维修的分布。

通过道路里程建立位置信息与事件信息间的相互关联, 可以方便地实现各种数据的存储、管理和分析。系统可根据查询条件生成新的点状或线状空间对象, 通过内部标识码相关联, 进行匹配显示, 实现动态生成、显示。

3 基于动态分段技术的道路维护系统设计

3.1 数据结构设计

道路维护数据库是存储道路管理信息的载体, 包含基础道路数据以及道路维护事件表。测试系统是采用ARCGIS的Linear Referencing实现, 主要包含以下两种数据结构, 如图3所示。

(1) 路径要素类。用来存储路网矢量数据, 在构建路径类过程中要注意必建字段:首先, 必须包含量测值 (M) , 用以建立道路网路的量测系统, 否则事件无法定位;其次, 必须包含唯一的道路标识码, 用来事件定位, 道路名称、级别、所属区域等其他属性根据各地实际管理需要建立。

(2) 事件表。道路养护、维护区间、灾害易发点、路况等业务以事件形式管理, 根据业务种类划分为点事件和线事件。事件表中必须建立道路标识码和量测值字段, 用来地理定位, 其他字段根据业务需要建立。

3.2 动态分段算法的主要流程

道路GIS中的空间与属性数据匹配的动态分段算法主要流程是:首先, 读取属性库中所有以里程为参照的记录, 然后通过属性表中的路径标识找到其对应的空间实体对象;其次, 载入事件信息, 形成事件执行模块;根据特征点的里程和坐标值找到并显示点状要素所在位置, 实现点状要素查询;再次, 通过计算里程和坐标, 内插显示标识点间的路段, 实现线状要素查询;最后, 生成的新的点状或线状对象, 进行动态分段结果分析。

3.3 主要功能设计

(1) 路径量测值更新。路径数据可以通过已有的线性道路转换、直接测量、系统创建等多种渠道获取, 但有些方法获取路径数据的量测值为Not a Number (Na N) , 无法进行事件定位, 需要进行重新计算。以下为量测值重新计算示例代码。

(2) 路径查询。路径的量测值是隐含在要素SHAPE中, 无法通过属性直接获取。可采用ARCGIS提供的路径查询工具或利用AO开发相应工具, 如图5所示。

(3) 事件定位。动态分段过程是将事件位置转换为要素。在动态分段过程中, 事件可能成功定位、部分定位或无定位 (得到一个空的图形) 。这就需要对事件定位前进行定位分析, 根据事件表中的路径标识和量测值, 对路径数据类进行快速检索, 数据无误后进行事件定位。

(4) 事件查询。根据业务定制查询工具, 数据层面查询可采用传统的方式, 查询结果利用动态分段技术显示;或直接从事件图层进行空间或属性查询。

4 结论

本文主要阐述了目前道路维护系统中存在的不足, 提出了利用线性参考和动态分段技术理论的解决方法, 并通过道路维护系统证明了动态分段技术在管理线性要素的可行性和优越性。实践表明, 基于动态分段技术的道路维护信息系统可以降低道路维护数据量, 减少数据冗余, 大大提高管理的效率, 是道路养护管理发展的方向。

参考文献

[1]高小明, 唐新明, 张春玲.动态分段技术及其在GIS中的应用[J].测绘通报, 2007 (10) :54-56.

[2]高勇, 刘瑜, 邬伦.GIS网络分析的动态分段方法与实现[J].地理与地理信息科学, 2003, 19 (4) :41-44.

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[6]杨柳.公路GIS动态分段研究[D].郑州:郑州大学, 2004.

[7]李军利, 查良松, 王中.动态分段思想在公路地理信息系统中的实现[J].测绘与空间地理信息, 2006, 29 (1) :67-70.

[8]ESRI公司.ARCGIS线性参考教程.ESRI White Paper:45-46.

动态分段技术篇2

动态分段技术能够动态的分析、显示和绘制各种线性道路特征, 因而在GIS道路网络分析中得到充分的应用[3]。在交通地理信息系统中, 里程桩定位参照系统的实现是GIS-T在交通运输中的应用的关键[4]。交通网络中事件的位置和定位通过动态分段技术能够得到有效的解决[5]。该文针对交通地理信息系统中里程桩的定位在交通地理信息系统中的重要作用以及面对的问题, 阐述了动态分段的思想及其特点以及如何针对线性地物实现动态分段的方法, 并给出了在交通地理信息系统中里程桩定位开发中的应用[6]。

1 动态分段的思想及其特点

在交通地理信息系统中, 道路等线性要素是以弧段的方式存储在空间数据库中, 并且每个弧段都有相应的属性信息, 方便记录道路等线性要素的属性信息。因此在同一位置上的弧段具有同一特征属性, 不在同一位置上的弧段不具有同样的特征属性, 空间数据库中的每条弧段与属性数据库中存储的信息是一一对应。因此可以得出, 传统的交通地理信息系统基于弧段形式通过记录对应弧段的首尾坐标能够很好的确定道路等静态特征的线状地物, 使用人员如果想要更新这些静态的线状要素必须通过数据管理人员修改和更新数据库中记录的弧段信息进行更新, 而不能动态的对于这些线状地物进行更新, 因而在1987年美国威斯康星交通厅的戴维·弗莱特提出动态分段思想[7]。它根据特定的度量标准将具有不同属性信息的道路信息进行划分, 得出不同位置的道路路段, 进而利用数据模型和计算方法对现实世界中的静态的道路线性特征数据进行抽象描述[8]。

动态分段功能不仅能够描述公路等线性地物与空间属性数据库间的关系, 而且也能将交通行业中道路线状要素数据和属性数据进行双向的联动查询和分析, 进而对各种属性数据库中的数据进行综合显示、处理和分析。因此, 动态分段技术在系统里程桩定位开发过程中具有不可忽略的作用。

动态分段具有如下的特点:

1) 动态分段提高线状地物查询显示效率, 不用修改每一条公路的弧段数据, 直接对一个或者多个公路弧段属性进行动态查询显示。

2) 动态分段可以快速的对于道路等线状地物进行动态的数字化工作和数据更新, 避免了数据冗余和重复的手工数字化工作, 大大方便了数据维护人员对于信息的维护。在进行查询分析的时候, 动态分段将不同类别的线状地物属性采用图形化的方式进行动态的分段显示, 放弃了原有的按照属性数据对线状地物进行分段显示方式。

3) 线性要素在空间数据库中是以弧段的方式进行存储, 因此在同一位置上的弧段具有同一特征属性, 空间数据库中的每条弧段与属性数据库中存储的信息是一一对应。

4) 动态分段技术可以对交通地理信息系统数据库中的道路线性数据属性信息进行快速的查询和分析。

2 动态分段的实现

传统的交通地理信息系统一般是将道路等线状要素以记录弧段首尾坐标点的方式进行存储[9]。到目前为止, 所采用的分段方法有:变长分段法、动态分段法和等长分段法[10], 等长分段法是空间数据属性表中一个记录对应一条特定路段, 并且在空间属性数据库中将道路分成若干个等长且足够短的路段, 这样造成路段的数据量非常的大, 数据的实时更新和不定期的维护非常的困难[11]。变长分段法是根据存储在数据库中的属性信息进行分类, 如果是同一个属性的路段则归为一类路段, 如果是不同属性的路段则归为另外一类, 这样造成了数据非常的混乱并且数据库中出现大量重叠的数据, 没法进行图形和数据的相对分析, 造成分析出来的结果没有任何的价值。而动态分段则摒弃了变长分段法和等长分段法的缺点, 在不修改地理数据的前提下, 将图形的路段信息和后台的空间数据库属性信息进行一一对应相互关联[12]。其工作流程图如图1所示。

1) 动态分段是借助于空间数据库中点状信息和线状信息基础上实现的, 其中点状信息表中存放点状地物与点状属性信息, 在表中输入点的序号、名称和里程桩号, 如表1所示。线状信息表中存放一些线状对象的信息, 在表格中输入路线的序号、名称、起点里程桩号和终点里程桩号。如表2所示。

2) 创建路径和刻画路径M值。路径其实就是对于现实世界中国道、高速公路、省道、河流等线状地物之类的任何静态线性特征要素, 它在空间数据库中具有唯一的标识和同一个空间参考坐标系统。利用ESRI公司的Arc GIS工具可以方便的生成所需的路径和所需的路径M值。在路径创建转化过程中都有可能不能正确的描述路径的正确里程值, 这样就需要对路径中的部分路段进行校准, 可以选择在输入点之间内插, 在输入点之前外推。在输入点之后外推, 或者这三种方法的任意组合。

3) 生成动态分段。路径事件和地理数据在地图上都是以数据层方式显示出来的。地图上路径事件是通过事先定义好路段与数据库表中的关系参数来实现的, 动态分割的计算的结果是就是具有分段信息的数据。

3 动态分段的应用

动态分段技术完善了传统的等长分段发和变长分段法带来的数据冗余以及重复所带来的误差, 解决了交通地理信息系统中的线性定位的问题。利用Arc GIS软件平台建立动态分段的系统在交通应急系统中取得了良好的效果[12]。可以快速的定位到道路网络中紧急事件发生的地点, 方便指挥决策人员快速的了解紧急事件发生的位置, 尽快的通知周边救援人员, 缩短救援的响应时间, 从而更好的指导救援工作, 降低事故的危害性, 进而提高高速公路的管理水平[13,14]。图2是利用里程桩定位的方法快速的查找出发生紧急事件的地点。

4 结束语

动态分段技术篇3

按照现代造船模式的要求,船舶建造以分段为单元,制定计划并组织生产。调度计划人员需要按照生产计划制定分段调度计划,即安排分段的开工时间和作业位置。制定分段调度计划,就是在满足调度约束条件下获得最优的分段空间布局,这是一类资源受限的空间调度问题[1,2]。文献 [3-4]采用分段空间调度算法,实现了分段布局的优化,比较好地解决了空间调度问题。但是分段建造除受场地资源约束外,还受多种因素影响,分段生产难以严格按照生产计划执行,这导致理想的调度计划与现场作业差别很大,不能用于指导生产。

为了缩小调度计划与现场作业情况之间的差别,有学者开始研究动态空间调度方法。Li等[5]提出了一种动态调度方法,采用预计划算法对分段进行预调度,然后使用遗传算法对分段进行空间排列。Li等[6]提出了虚拟生产系统的自适应动态调度算法,并通过分析动态事件的局部影响制定自适应措施。张志英等[7]考虑调度过程中存在的不确定因素,针对不同的分段影响事件提出了不同的调整和响应措施。赵明华等[8]针对曲面分段作业中出现的异常提出了自动调整算法,实现了分段作业计划的调整。也有学者采用仿真技术分析生产系统不确定因素,或使用仿真预测的方式对调度计划进行调整。朱琳等[9]建立了车间物流仿真模型获取生产数据,用于物料摆放的布局优化,但是没有考虑生产影响因素。刘建锋等[10]根据国内船厂的生产实际,构造排序函数和分段布局规则,对船舶分段制造计划的场地安排进行了模拟和优化,同样没有考虑分段建造影响因素。王岳等[11]建立了船舶平面分段仿真模型,对计划执行情况进行仿真,并对计划变动进行快速评估。Cha等[12]设计了离散事件仿真系统,模拟分段建造物料吊运过程生产中的不确定因素。张光发等[13]构造了船舶建造仿真系统, 对船舶制造中的不确定因素进行模拟,实现了船舶建造计划的仿真,但是并没有针对分段布局进行优化。Liu等[14,15]提出了基于仿真的混合空间调度方法,实现了长期调度计划的制定,但是仿真中考虑的不确定因素数量偏少,而且是采用平均分布来描述的,误差较大。

上述研究主要从两个方面展开: 一是分析分段建造影响因素,研究动态空间调度调整策略,但调整是在突发事件已经发生的情况下进行的,并没有考虑到生产计划自身存在的问题。二是采用仿真技术模拟分段建造过程,获取调度计划或者实现对生产计划的验证,但是在仿真过程中不是缺乏考虑影响因素,就是缺乏分段布局调整。上述研究大多将空间调度和仿真割裂开来,没有统一进行研究。

本文针对船舶分段空间调度和分段建造仿真中存在的问题,提出了基于仿真的船舶分段建造动态空间调度方法。在分析分段建造过程的基础上考虑影响因素的作用,设计了对应的调整策略, 形成动态空间调度; 构造了船舶分段建造动态空间调度仿真模型,预测调度过程中影响因素所造成的影响,实现了分段建造动态空间调度仿真。采用实际数据进行仿真,输出分段的动态布局、分段按时完工率、场地利用率等数据,通过对比其他方式获取的数据,验证了方法的可行性,同时指导了分段生产计划的优化调整。

1问题描述

1.1装焊工场和分段数学描述

动态空间调度仿真框架如图1所示。分段在装焊工场中进行建造,装焊工场由若干个跨组成, 如图2所示,每个跨上装配有焊接、吊运设备等。建造完成的分段从安全通道中运走。

装焊工场的数学模型如下:

其中,Jj表示跨j,Lj、Bj分别表示跨j的长度和宽度,M表示跨的数量。

一旦分段在装焊工场确定位置,那么直到分段建造完成,分段的位置都不能移动,其所占据的空间也不能被其他分段占据。分段在装焊工场的占用区域为

其中,Di是分段i在装焊工场的投影占据的区域; ( xi,yi,Ji) 是分段i的投影参考点坐标,参考点取分段左下点,如图2中分段所示,Ji是分段i所在跨的编号,xi、yi表示参考点在跨Ji上的坐标; Si是分段i的形状; hi是分段i的高度。

按照生产计划,分段建造需要在其时间窗内完成,即在最早开工时间E和最晚完工时间F之间开工并完成。分段建造时间窗和分段开工时间T、建造周期P满足下式:

1.2动态空间调度数学模型

动态空间调度数学模型如下:

其中,t为工作时间。动态空间调度的目标是装焊工场的利用率U最大,如式( 4) ,其中,si,j是跨i中第j个分段的投影面积,Ni是跨i中分段数。开工时间约束是分段建造开工时间T迟于最早开工时间E,且开工时间在工作时间集合内,如式( 5) 。空间约束是分段投影区域要在装焊工场跨的有效使用区域内且分段投影区域之间不能重叠,如式 ( 6) 。分段建造作业过程中受到多种因素影响,分段完工时间Tf并不是一个确定值,完工时间约束如式( 7) ,其中,是影响因素造成分段建造周期变化的模糊变量,。完工的分段可能会因为周围的分段过高,与其发生高度干涉,无法从装焊工场中运输出去,需要等待周围的分段移出,或者遇到停工等情况,造成分段移出的时间Tm不确定,移出时间约束如式( 8) ,其中,是由于吊运等待造成移出时间变化的模糊变量,

如果分段空间调度时能够考虑停工影响,准确预测分段完工时间Tf、移出时间Tm,那么分段调度计划与现场作业的差别将大大缩小。此时的空间调度则需要依据分段建造过程、影响因素和分段高度等因素进行动态调整,是动态的空间调度。

1.3分段建造主要影响因素分析

要实现分段动态空间调度,首先要分析分段建造的影响因素。以上海某造船企业为例,对分段的主要影响因素进行统计,结果见表1。

设备因素主要考虑设备无法正常运行,导致分段建造过程受到影响。每个分段在建造中会使用到若干台焊机,焊机故障会导致分段建造进度减缓。装焊工场中,每个跨有若干台吊运设备,吊运设备服务于跨间的不同区域。按照规程,吊运设备运行若干时间段后需要进行保养,保养期间,其所服务区域内的分段建造、吊运作业停止。

人员因素和气候因素导致生产工作时间发生变化,使分段建造进度受到影响。假期期间,分段建造的一切工作将停止。加班是在标准工时的基础上,增加工作时间。当最高气温达到法定高温 ( 36℃) 时,将减少当天标准工时。

生产变动因素主要是分段的建造周期发生变化,导致分段完工时间发生变化。检验不合格分段需要进行若干天的修整,达到设计要求后,分段才算是建造完成。

2船舶分段建造动态空间调度

分段建造按照不同的过程设计了不同的调度策略: 待开工分段进行空间定位,如果处于停工阶段或分段放置不下,则采用定位延迟策略; 已定位分段进行建造,采用进度控制策略; 完工分段进行吊运移出,如果处在停工阶段、吊运设备保养阶段或分段周围存在高度干涉,则采用吊运等待策略。

2.1分段空间定位

分段空间定位就是采用空间调度算法,计算分段的最优布局。分段最优布局计算分为两个步骤: 首先是对开工的分段进行序列优化,采用遗传算法[3]等智能算法; 然后按照优化后的序列计算分段的最优位置,采用启发式定位规则[4]计算分段二维位置。

空间定位时,只考虑假期因素造成停工,此时执行定位延迟策略,将分段定位延迟到下一个调度时间。没有空间放置的分段,也执行定位推迟策略。分段空间定位的流程如图3所示。

2.2分段建造完工预测

分段建造采用进度控制策略,预测分段的完工时间Tf。建造进度与影响因素的影响形式有很大的关系,将主要影响因素的影响形式分为四种: 一是停止分段建造活动,如吊运设备保养、假期; 二是直接减缓分段建造进度,如焊机故障; 三是改变工作时间,从而间接改变分段建造进度,如加班、高温; 四是直接增加分段的建造周期,如完工检验不合格。

分段的建造过程主要是将零部件吊运到指定位置,然后采用焊接设备将零部件焊装在一起。以该主要过程为基础,为便于分析,默认分段不在受影响因素作用下每天建造进度是相同的。针对前三种影响因素,设计分段的建造进度预测模型: 分段以1天为单位进行建造进度预测,分段i在t天的建造进度是前t - 1天进度与t天新增进度之和:

其中,Xi( t) 是分段建造活动状态,由吊运设备保养和假期共同控制,Xi( t) = 0或1; Y是焊接设备总数,Yi( t) 是正常工作的焊机设备数量; Z是标准工时,Zi( t) 是实际生产时间,主要由加班和高温因素控制; Wi是分段每天标准建造进度,满足WiPi= 1。

当Pro( Di,t) = 1时,考虑第四种影响形式。对分段进行合格检验,检验不合格的分段将要进行mi天的修整,使得分段达到合格,合格的分段才是建造完工的分段。

2.3完工分段吊运移出

完工分段移出采取吊运等待策略,来获得移出时间Tm。当处在吊运设备保养、假期等阶段时, 吊运活动停止,此时执行吊运等待策略,等待下一个调度时刻。完工的分段使用吊运设备将其吊运出去,当分段周围存在过高的分段,阻挡分段吊运时,同样执行调度等待策略。

如图4所示,分段112周围有分段,吊运时需要判断是否存在高度干涉。假设最大吊运高度是Hm,待吊运分段的高度是H,分段之间的安全距离是Hs,待吊运分段在Y轴两侧移出方向上其他分段的最高位置分别是H1、H2。如果分段能够从跨中吊运出去,则存在i = 1或2,满足:

对于不能调运的分段,将其一直放置在原地, 直到能够满足式( 10) ,过程就是执行吊运等待策略。在建造过程中,分段的高度是依据分段的建造进度不断变化的,需要实时更新分段的高度。

3船舶分段建造仿真模型

船舶分段建造的不同过程可以看成若干个离散的事件,采用离散事件系统仿真技术,构建船舶分段建造仿真模型,实现分段建造的动态空间调度仿真。

3.1仿真模型架构设计

采用面向对象的方法构造仿真模型,模型对象如图5所示。

仿真模型共有两组对象: 仿真引擎对象和动态空间调度对象。仿真引擎对象是离散事件系统仿真模型中必不可少的: 仿真控制器是模型的核心,其主要功能是控制仿真流程,使得仿真朝着预定的流程执行; 统计计数器用来统计仿真过程中数据; 随机数发生器生成随机数,通过数学变换生成其他的随机分布; 仿真时钟控制仿真时钟的推进。动态空间调度对象是仿真中主要的执行体: 调度执行对象的作用是生成事件列表,并针对不同建造过程对象处理不同的事件; 调度事件列表记录调度时刻的分段及其类型,包括开工的分段、建造的分段和完工的分段; 建造过程对象是用来处理不同类型分段的方法,包括空间定位对象、分段建造对象和吊运移出对象; 影响因素对象的作用是获取主要影响因素的状态数据( 例如是否加班、损坏焊机维修时间等) ,实现流程如图6所示。

使用封装技术将对象中的功能封装成类。采用继承多态的方式,实现分段建造影响因素对象和三种建造对象的功能及其调整策略。仿真模型的UML类图如图7所示,通过构造这些类来实现仿真模型。

3.2仿真模型实现流程

在仿真控制器Simulator控制下,仿真模型执行流程如图8所示。

仿真开始前,输入仿真信息,包括装焊工场跨的数量、尺寸,分段的尺寸和生产计划,主要影响因素数据。然后对仿真主控进行初始化,对影响因素进行建模。

仿真时,调度执行类依据仿真时间,生成事件列表; 对开工的分段进行空间定位,位置计算成功的分段和已定位的分段进行建造进度预测; 对完工的分段进行吊运移出操作。将仿真的结果反馈到统计分析类,然后设置下一个仿真时刻,进入下一轮仿真。

仿真结束后,输出分段的建造情况、场地的利用情况和分段动态布局。

4案例应用与分析

以VS2010 MFC软件作为编程工具,开发一套船舶分段建造动态调度仿真系统。输入分段建造的影响因素、生产计划,输出分段生产评价指标,动态布局。

4.1主要影响因素统计数据

以上海某船舶企业作业区间历史数据和2014年高温出现概率预测数据( 参考2010 ~ 2013年上海气温) ,统计分析得出分段建造主要影响因素的数据和设备配置情况,结果见表2。

4.2案例仿真验证

分段建造计划选取该船厂生产的7. 6万吨散货船。建造数量是4,每条船有150个分段,部分分段建造生产计划见表3,表3中,P、h分别表示分段周期和高度。装焊工场有3个跨,跨的长度都是275 m,宽度都是25 m。每个跨上有6台吊运设备,最大吊运高度是20 m。为便于分析,分段高度按照建造进度线性变化。

说明: 表中略去吊运设备的初次保养时间; 形如 x-y 表示日期,例如 7-1 表示 7 月 1 日,日期均为 2014 年。

利用原型系统,对分段建造进行10次仿真。由于调度计划难以实施,现场作业时分段是沿着装焊工场安全通道的方向进行一维空间布局的, 对这样的布局方式同样进行10次仿真。两种情况均仿真后,统计分段完工情况,其结果见表4。分段移出时间Tm如果不迟于最晚完工时间F ( Tm≤F) ,此时分段就算按时完工。

将实际作业、空间调度计算的结果和上述两种仿真进行对比,见表5,其中延迟开工指分段开工时间T大于最早开工时间E,即T > E。通常, 船舶企业的实际按时完工率约75% ,实际作业调度方式仿真后的按时完工率是78. 1% ,与实际作业基本相符。而采用本文方法后,减小了延期开工分段数,提高了场地利用率,使按时完工率提高3. 5% ,达到81. 6% ; 虽然仿真一次的时间从2. 1 min延长到20. 5 min,主要是因为采用了布局优化算法,耗时比较多,但是在时间上的损失是值得的。空间调度算法和本文方法耗时相差不多,主要是分段布局优化耗时比较长,在此算法中分段基本上是按照生产计划来生产的,统计按时完工率没有意义。仿真结果表明,本文方法能够缩小调度计划与实际作业之间的差别,同时能够提高场地利用率。采用本文方法仿真输出的布局如图9所示,可作为分段调度计划。

图10对装焊工场利用率进行了统计。图10中,利用率出现了4处峰值和3处低谷,而且第三个跨的利用率偏低,这说明单条船的分段建造计划相对集中,而多条船之间的集中建造时间间隔比较大,装焊工场利用不充分。如果适当缩小多条船的集中建造时间间隔,在保证按时完工率的基础上,可以提高装焊工场的利用率。

分析图10中波峰之间的时间间隔和波峰之间的利用率变化情况,预测船号H2471、H2472、

5结语

本文针对船舶分段建造空间调度过程中存在的问题,在分析分段动态空间调度数学模型和分段建造的主要影响因素的基础上,设计了分段建造动态空间调度调整策略,使得分段建造过程能H2473的建造时间可以分别提前10 d、20 d、 30 d。按照预测优化调整后的生产计划,仿真10次分段建造。统计分段按时完工率达到81. 3% , 与优化前基本保持一致。图11是装焊工场场地利用率统计图,与图10相比,利用率曲线明显平缓,利用率得到了大幅度的提高。可见,利用本文方法能够有效地评估分段生产计划、同时指导生产计划的优化调整。够按照影响因素的作用进行动态调整。采用离散事件仿真技术,建立了船舶分段动态空间调度仿真模型,实现了分段建造动态空间调度的仿真,并开发了原型系统。采用实际数据作为输入进行仿真,结果表明,本文方法使调度计划更好地反映实际作业情况,并且提高了场地利用率; 仿真输出的布局可以作为调度计划来指导现场作业; 仿真结果可为生产计划评估、优化调整提供指导。但本文提出的动态空间调度策略中分段进度预测模型是理想化的,分段高度变化是取线性变化的,今后将考虑实际变化情况对其进行改进。

摘要：为缩小船舶分段空间调度计划与实际作业安排之间的差别,提出了一种基于仿真的船舶分段建造动态空间调度方法。针对分段建造的不同阶段,在分析影响因素的影响形式基础上提出了动态调整策略,包括定位延时策略、进度控制策略和吊运等待策略,调整分段建造过程以适应影响因素的作用。构建了船舶分段建造仿真模型,实现了分段建造在影响因素作用下动态空间调度的仿真。以实际数据为输入进行仿真分析,结果表明,该方法制定的调度计划与实际作业情况接近,且能够为分段生产计划优化调整提供指导。

动态分段技术篇4

心电图是心脏在每个心动周期中,由起搏点、心房、心室相继兴奋,伴随着生物电的变化,通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形(简称ECG),是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观指标,是医学生和临床医生必须掌握的诊断技能。心电图教学是临床教学中的重点与难点,多数学生只会死背相应的诊断依据,而面对实际病例分析时却显得束手无措。近年来,随着计算机技术的发展,多媒体教学已成为心电图教学的一个亮点,这种方法能加强学生记忆,增进理解,教学时间也大大缩短[1,2]。为适应教学与考核的需要,开发相应的心电图教学软件和仿真心电数据库就显得十分必要。

目前已有的心电图多媒体教学课件中的实例部分大多采用扫描真实心电图图片,呈静态表现而且比较单一[3]。近年来,出现了一些模拟心电图软件,虽然呈动态效果,但种类有限[4],不能很好地模拟临床上各种心电图的复杂变化,尤其在考核应用时无法满足多样化、多层次的要求。本研究旨在提供一种能够建立大量动态的仿真心电数据方法,能模拟上千种不同的心电波形,且添加方便,心率精确、可调,能够满足临床教学与考核需求。

2 原理与算法

2.1 心电图数据分段方法

用标准导联引出的典型心电图各波及其时程,由荷兰生理学家W.艾因特霍芬命名为P、Q、R、S、T波,进而一个完整的心电周期可分为P波、PR段、QRS综合波、ST段、T波、(U波为后来发现的波)、TP段[5],如图1所示。

若按照图1所示6段分法模拟一个心电周期,会存在一些问题,主要是病态下QRS波与T波呈现复杂变化,ST段经常不处于等位线上。最终我们采取了4段分法,具体方法及依据如下:

(1)P波:代表左右两心房兴奋过程,波形小而圆钝。其波形意义相对独立。

(2)PR段:主要反映激动在房室结内的传导,为自P波结束至QRS波开始的时间,即自心房除极结束至心室开始除极之间的过程,一般在电平线(等电位线)上[6]。

(3)QT波:QRS综合波、ST段和T波主要反映心室除极和复极状况,所经历的时间称为QT间期,其波形比较复杂,且QRS综合波、ST段、T波之间具有紧密相关性,不易于分解操作,可作为一个整体进行分析。U波的机制及病理状态下的演变机制尚无确切定论,但其改变对某些心血管病具有诊断价值[7],我们也将其与QT间期波形一同处理。

(4)TP段:一般作为心电图的等电位线,是从T波结束至下一周期P波开始之前的时相,其时限与心率相关。

据此,将一个心电周期拆分为P波、PR段、QT波、TP段4部分(如图2所示)。

P波和QT波具有多样性和复杂性,通过离散函数方法构建。PR段和TP段都与疾病种类及心率密切相关,后文中将分别给出PR段、TP段具体公式。

2.2 定义与条件

为分析方便,定义如下参量:

(1)RR:本周期心电波形的周期长度(单位:像素pixel,下同)。

(2)PR:本周期心电波形中PR段长度(pixel)。

(3)TP:本周期心电波形中TP段长度(pixel)。

(4)ATP:前一周期心电波形中的TP段长度(pixel)。

(5)PTP:后一周期心电波形中的TP段长度(pixel)

(6)QT:本周期心电波形中的QT间期长度(pixel)。

(7)P:本周期心电波形中的P波长度(pixel)。

(8)HR:心率(次/min)。

(9)时间:P波时间均小于0.11 s,QT波时间在0.33～0.44 s。

(10)振幅:P波振幅均小于0.25 mV,QRS波振幅在0.5～2.0 m V。

(11)标尺:1 pixel定义为时间0.01 s,或振幅0.025 mV,即标准心电图中1小格代表4 pixel。

2.3 PR段及TP段与心率关系的研究

由上述定义可得到:

经过对5 000余份真实心电图[2]进行统计分析,得到心电图PR间期(PR+P)与HR的关系如下:

其中,对于(3)式,当PR值小于0.12 s时,自动赋零。

由公式(1)、(2)、(3)可得到:

基于公式(4)可做出TP与HR之间的关系图,如图3所示。

当HR<122次/min时,可以精确显示心率对TP段的影响;当HR>122次/min时,不能满足心率变化的表现,采取赋零值的方法。

2.4 P波/QT波离散函数数据库的建立

2.4.1 P波离散函数数据库的建立

P波改变是指P波形态、时限、电压的改变,反映心房除极异常、房内传导或激动源的变化,心电图表现为P波形态、时限异常。具体可表现为P波的增宽、振幅增高、矮小消失、方向异常、形态异常等[8]。我们从临床病例中搜集了以上种类的P波,用photoshop及MATLAB等工具取得19种常见P波数据。

2.4.2 QT波离散函数数据库的建立

如前所述,QRS波、ST段、T波及U波合并称为QT波,反映心室除极和复极状况,其临床生理病理表现多样。考虑到本方法所实现的仿真心电图用于教学,仅体现出心电图诊断的典型性即可满足要求。同上方法,我们按照心电图诊断学的分类方法取得59种临床典型QT波,包括QRS波电压和时相异常、病理性Q波、ST段偏移及电压改变、T波形态改变、QT间期延长或缩短、U波增高或倒置等。

2.5 各种异常心电模型的建立

将心电图分为9大类48小类[9],每一种心电图诊断按其形成机制建立相应数学模型。具体方法为:

选择1种或几种P波与1种或几种QT波,按照不同心电图形成的机制用PR段和TP段连接。

例1:窦性心动过速模型建立

窦性心动过速心电图特征:P波具有窦性心律的特征;P-R间期在0.12～0.20 s;心率超过100次/min,成人一般可达150次/min,PR略有不齐,但常<0.12 s[10]。

模拟方法:设定心率在100～160次/min,从P波数据库中挑出正常P波10种,从QT波数据库中挑出有代表性的窦速QT波1种。按照P波+PR段+QT波+TP段的方式拼接产生。

例2:室性期前收缩二连律

室性期前收缩二连律心电图特征:每个窦性节律后出现一个室性期前收缩称为室性期前收缩二联律;QRS波群宽大畸形:粗钝或有切迹,时间一般≥0.12 s;T波方向常与QRS波主波方向相反,为继发性T波改变。

模拟方法:每个正常心电波形之后接一个异常波形,即“正常—异常”循环(“P+PR+QT+TP—P+PR+QT′+TP”循环)。每个循环的异常波形在3个符合此心电特征的QT波中随机选取一个,且此异常波形的TP满足TP>ATP和ATP+PTP=2×TP。

2.6 计算机仿真系统设计

采用C++编程工具编写该数学模型的计算机仿真程序。程序模块显示界面分为演示区(上半部分)和控制区(下半部分),见图4。程序在控制部分包括选择心电图名称、心率参数、走纸速度、运行、停止、暂停。程序中的心电图名称按照大类和小类逐级划分编排。心率参数可按照心电图诊断要求在一定区间内以1为步长进行调整,亦有隐性调节或被动调节者。走纸速度按照常用心电图机分为3挡可调。

3 设计实例

以窦性心动过速和室性早搏二连律为例进行说明如下:

图5显示采自临床窦性心动过速患者的II导联心电图像,心率为130次/min,走纸速度为25 mm/s[6]。运行仿真模拟系统,选择心率失常中的窦性心动过速,心率调整为130次/min,走纸速度选择25 mm/s,得到图6所示图像。对比以上两份图像,波形形态相似,模拟波形的P波均具有窦性心律的特征,P-R间期在0.12～0.20 s,心率>100次/min。模拟心电图符合临床窦性心动过速诊断原则,且心率精确。

图7、图8所示的临床[6]与模拟室性早搏二连律颤患者心电图图像也同样达到设计要求。

4 结论

本研究基于分段函数建立的仿真心电图模型,模拟临床上大部分生理及病理状态下的心电波形,通过与真实心电图对照,表明此方法可正确显示诊断特征,可精确测量。由于采用分段函数设计,此方法构建的数据量大,心率可无级调节,基本可以满足心电图教学需要。另要指出的是,此方法尚处于研究的初步阶段,对于一些细节因素还有待考虑,如QT间期与心率的关系,P、QT波形数据库还不能完全涵盖临床上所有心电图种类等。尽管如此,本研究所采用的建模仿真方法是今后仿真心电图构建的趋势之一,值得继续深入探索。

参考文献

[1]王新春,王蓓.多媒体在心电图教学中的应用探讨[J].实用医技杂志,2008,15(11):4495.

[2]庹炎,陶红,朱大乔.心肺复苏计算机教学辅助训练系统的研究与应用[J].解放军护理杂志,2000,17(6):24-25.

[3]王昌发,卢建军,高达峰.心电图考核系统的设计与研制[J].临床军医杂志,2006,34(12):775-776.

[4]王昌发,卢建军,季青春.心电监护教学手段与训练方法的应用研究[J].医疗卫生装备,2008,29(11):120-121.

[5]袁云来,朱剑铭,朱臣梁.单片机模拟心电图发生器的制作[J].上海生物医学工程,1999,20(2):61-63.

[6]党喻华.异常心电图图谱[M].北京:人民卫生出版社,2005.

[7]马淑英.心电图U波临床研究进展[J].人民军医,2006,49(3):178-179.

[8]李丽杰.浅谈P波异常的鉴别诊断和临床意义[J].实用心电学杂志,2008,17(5):357-358.

[9]陈文彬.诊断学[M].6版.北京:人民卫生出版社,2007.

动态分段技术篇5

关键词：高分段大间距,无底柱分段崩落法,采矿技术

0 引言

我国是储矿大国, 随着工业化程度不断增进, 科技水平的不断提高, 各种需矿工业的生产量不断加大, 世界各国对于矿产的需求也逐年递增, 与之相关的采矿技术也逐渐得到重点关注。高分段大间距是目前世界各国在无底柱分段崩落采矿技术领域的发展主流, 对这种新型技术进行研究以不断改进并应用于采矿, 可以有效的提升矿物采量和采矿效率。另外在开采矿物时候段高和间隔参数也是研究要关注的重要指标, 这两个指标在增加矿产开采量以及开采效率中起着重要的作用。接下来, 本文将细致分析这种新的无底柱分段崩落采矿的特点、基本参数以及各种作业等方面, 并试评估这种新技术的应用前景和研究方向。

1 高分段大间距无底柱分段崩落法介绍

1) 高分段大间距采矿技术的特点。高分段大间距无底柱分段崩落技术是目前世界各国重点研究和关注的新型技术。该技术的改进与实际应用可以有效提高采矿的工作效率和保障操作人员的安全, 还可以增加采矿过程中的机械使用状况, 使得操作更加便捷迅速 (如图1) 。以上这些特点让高分段大间距采矿新技术得到了国内外采矿行业的普遍接受, 比如在国内就有一大半的铁矿地底开采运用的是这种技术, 现在主要限制这种技术的不断发展和实际应用的关键障碍是分段高度和进路间隔无法满足这种方法的实施需要, 贫化损失也超出了可承受范围。目前有关高分段无间距的分段崩落方面的研究专家主要就是根据这些关键的限制障碍展开分析探讨工作的。如果可以成功提高分段的高度和进路的间隔程度的话, 以及减少采切操作, 那么这种技术操作将得到很大的优化, 使用成本也将大大降低;

2) 该技术的基本参数。一般情况下这种技术的开展, 作业坡度的高需要保证在60m上下, 一些矿山高可酌情提高到85m, 一些特别的矿山高度甚至能到150m。矿的厚度最低不能低于45m。操作中, 要用溜井来重划归矿采区域, 通过采矿器械以及进路走势来确定溜井间隔参数, 当走势为垂直状态的时候, 需要限制溜井间隔参数为50m上下;当操作中应用到铲运机等大型器械的时候, 需要把溜井间隔参数限制在不超过180m且不低于160m的范围内。此外采矿是的分段高度也需要经由当时具体状况和技术条件来决定:比如如果是器械是重型的凿岩机, 那么分段的高要在11m上下;如果是中型凿岩机, 分段高则在八米上下。

2 高分段大间距无底柱分段崩落作业条件

1) 溜井条件

溜井在矿产开采时划归分段开采崩落区域中有着重要作用, 其相关设定直接关乎出矿的矿物质量, 实际操作中, 可以参考出矿矿物的品级和矿中岩石数量来合理配备溜井的大小及多少。在配备溜井时, 要以灵活、方面为其突出特点和条件, 消除各层段间的干扰状况, 把装矿和收矿间隔限制在超过五米的水平, 并且还需要具实际情况微调间隔。

2) 开采器械及坡道条件

在面对规模大小分别为中型和小型的矿产源地时, 可以供给大约两套的提升机器械, 一套器械可以转运材料和操作者, 一套可以转运器械仪器。当然在实际应用中还需要据当时情况对其进行微调, 比如小型的矿源地使得器械的功能更多。斜坡道是铲车操作中的行走途径, 其参数影响了铲运矿产时的效率和出品的矿物质地, 一般是保证在不低于220m不高于450的限制内, 保证坡度不低于15°但不高于23°。铲运器械的长宽高是微调斜坡道宽度和高度参数的实际衡量对象, 大多数情况是在器械基础上面再加上0.8m以保证转运矿物步骤的顺利进行。坡道一般要用沥青、混凝土、碎石子来平铺加固。

3 采矿相关作业技术

1) 回采作业技术

回采作业主要有出矿和崩落矿物两种作业技术。在崩落矿物作业过程中, 要设定好间隔、扇形炮孔角度和倾角、孔底距离等操作参数, 要参考实际开采状况挑选适宜的凿岩机, 比如中小型的矿源地一般是YG-80和YGZ-90型号的凿岩设备, 在凿岩作业结束以后, 还要实行挤压爆破作业, 这里必须要对炸药的投入量、安置位置、装药器等要求进行严格规范。在出矿中需要使用大概三米的铲运器械来进行作业以运出矿物, 随时保障铲运设备在转运作业的时候有超过两条线路可进行出矿, 在出矿时要保障出矿反复作业中的稳定和出矿数量、出矿质量。

2) 切割作业技术

切割作业有掘进型和开槽法两种作业技术。其中掘进作业需要顺着矿物的外缘来切割开凿出平巷以打通不同路径的开端处。掘进以及切割的具体实施是由爆破作业确定的。一般的平巷是呈扇形炮孔状或者是平行状的, 一般各排炮孔限定在五个上下。开槽法是指不实行切井操作, 只是在岩体上面开凿出炮孔, 然后爆破开槽, 由于这种方法的质量无法保障, 所以此法暂时没有推广应用。

4 结论

目前高分段大间距分段崩落无底柱采矿操作中, 一般会选择间隔约二十米, 段高约二十米的参数标准。许多的矿业公司在这种新技术开发上面都取得了巨大的成果, 比如板石矿业在青矿开采上面的技术标准在改进之后, 产量提高了一倍, 规模也因此得到扩大。总之, 这种新型开采矿物的技术在目前世界上都是具有很大的发展前景的, 其可显著增加矿物开采量和开采效率, 此外还可以控制开采质量, 保证开采操作的安全和稳定。在后续研究和方法改进中, 应注意提升采矿中的段高和间隔这两个参数指标, 提高开采量和开采效率, 实现高分段大间距的开采技术突破。

参考文献

[1]黄泽, 盛建龙, 李迅.无底柱分段崩落法高分段与大间距结构参数分析[J].采矿技术, 2011, 11 (1) .

[2]王秀远.无底柱分段崩落法在尖山铁矿的应用[J].中国矿山工程, 2012, 41 (6) .

110米栏分段技术分析篇6

一、起跑至第一栏

很多人认为, 起跑极为简单, 只是一蹲一起一跑而已, 即使没有完成的很好, 也不会对后面完成全程造成任何影响。这种观念是绝对错误的。所有径赛项目, 都需要一个起跑的过程, 这是众所周知的。在110米栏项目中, 起跑更是至关重要。运动员能否做出一个相对完美的起跑关系着其跨越该趟全程的顺利程度。

看似简单的起跑, 其实内在的技术含量非常之大。当运动员蹲上起跑器之前, 需要首先测量好起跑器与规定起跑线的距离, 然后将前脚踏板与后脚踏板根据自己的习惯以及蹬地角度放置妥当。当蹲到起跑器上之后, 运动员要全神贯注于比赛, 等待发令员的枪声。在枪声响起, 运动员做出起蹬动作的时候, 前腿与后腿的配合以及重心的高低都是能否完成相对完美起跑的重要因素。110米栏的起跑就是运动员将零速度在短短几步之内, 迅速提至到高速度的过程。对于110米栏来说, 如果运动员身体重心较低的话, 那么势必会影响到第一个栏的跨越, 没有较高的重心, 是无法跨越栏架的。

二、栏间步与栏间跑

跨栏, 仅从字面上理解, 就是跨越障碍物——跑与跨的完美结合。从这一点上看, 怎样将跑与跨完美的结合起来, 就成为了110米栏的一个大的技术难点。

1、关于栏间步

栏间步简单的说, 就是运动员在蹬离地面腾空过栏的那一步, 这一过程分为起跨和过栏两个部分。

2、起跨

运动员在由平跑过渡到腾空时, 腾空前最后与地面接触并蹬地的那只脚被称为起跨脚。而起跨就是指在起跨脚距离栏架一定距离时做出蹬地腾空的这一连贯动作。而在这一连贯动作还包括了两腿以及两臂还有身体躯干之间相互的一整套协调并连贯的动作。

(1) 起跨腿蹬地要迅速

当起跨腿由跑动转为蹬地时, ‘蹬地’这一动作要充分并迅速。起跨脚在地上滞留的时间越短, 蹬地越充分有利, 最终完成全程所花费的时间才越少。

(2) 找到合适的起跨点

每一个运动员会根据自身的身体条件以及专项力量、平跑速度、过栏技术等多方面因素来确定一个适合自己的起跨点。经过长年累月的训练, 运动员会熟悉属于他们自己的这个起跨点, 这个起跨点便存在于他们的潜意识里。每当跨栏时, 他们习惯性的在一个点起跨。起跨点并不是距离栏越近或者越远越好, 经过长时间多方面的实践和研究发现, 2—2.2米这样一个起跨距离, 是相对比较合适的。这个起跨距离的优点就在于, 起跨的角度相对较小, 这样一来, 运动员就能够轻易的将摆动腿向前攻摆, 从而在第一时间做出下栏的动作, 从根本上防止‘跳栏’的发生。

(3) 身体其他部位有效的配合

跨栏并不仅是用双腿来跨, 它还需要双臂以及身体躯干部分的配合。在起跨过程中, 上体是需要适当的前倾的。而这种前倾, 是随着起跨腿蹬、伸程度的加大而加大的。两臂的动作, 要与摆动腿积极的配合。在摆动腿迅速的向前上方做攻摆动作的时候, 另一侧的手臂应该积极的向前上方摆动, 而同一侧的手臂则应该将肘部屈起向后下方摆动。这一套动作配合连贯下来, 在起跨结束时运动员会形成一个非常完美切迅速猛烈的攻栏姿势。

3、过栏

起跨结束后, 身体进入到过栏状态。而过栏就是指在结束起跨之后, 身体在完全腾空没有支撑到摆动腿过栏后着地的这一过程。过栏时, 身体重心怎样移动, 主要由起跨时的角度和起跨腿蹬地离开地面是的速度所决定。掌握好起跨的角度和蹬地的速度就能够掌握身体在腾空过栏时的重心, 将重心完全掌握好, 就能够完成好过栏, 并能够进一步的减少下栏所耗费的时间, 还能够有效的使栏间跑更加迅速。

三、关于栏间跑

栏间跑从字面上理解就是在栏与栏之间的距离中跑进的过程。一般来说, 运动员的栏间跑大都是三步。少数少年运动员在初期训练时, 会采用四步或者五步的跑法。

1、栏间跑——速度

速度对于跨栏运动员来说, 是关乎其运动成绩是否能够达到高水平的及其重要的一点。110米栏是一个短距离的竞赛项目, 在刨除了跨栏这个部分之后, 运动员五分之四的时间都是在进行平跑。因此, 只有将速度达到一个高点, 才能够完成好110米栏全程的跨越。在起跑过后, 运动员的速度已经达到了一个高点, 在高速度跑进的过程中, 栏间跑的三步靠着这种高速度的直线性前进, 能够使得运动员迅速进入到下一个栏的起跨和过栏过程。

2、栏间跑——节奏

跨栏, 需要一个有规律的运动节奏。110米栏的全程为九个栏间, 每个栏间的距离为9.14米, 九个栏架加起来一共的距离为82.26米, 占了全程的74.8%。也就是说, 绝大部分时间, 运动员都处在栏间跑的过程当中。从这一点上看, 栏间跑是运动员完成110米栏全程的很重要的一块。在有一定步幅的基础上, 步频越快, 越有利于栏间步的跑进。当下, 最先进的栏间跑的技术便是采用类似于‘高抬腿’跑, 这主要体现在运动员在进行栏间跑三步的过程中, 重心要高、节奏要快、脚与地面的支撑和身体腾空的时间要尽量的缩短。

三、冲刺跑

在完成了之前的起跑和栏间步以及栏间跑这一系列动作之后, 冲刺跑也是不容忽视的一个重要环节。在最后的冲刺跑中, 由于前面的环节使运动员耗费了大部分的体力, 从而导致在这一时刻, 运动员的体力急剧下降, 如此一来, 运动员的跑动技术就会发生一些变化。这个时候, 运动员就更应注意跑动的技术, 尽量将大腿高抬。在冲线的一刹那, 要将身体躯干尽量的向前倾, 争取更早的撞线。

参考文献

动态分段技术篇7

水稻“分段定量灌水与施肥”管理技术的主要环节:

1 优质品种, 节水壮秧

1.1 选用早熟高产抗病耐盐碱耐旱性好的品种

如盐粳228、垦育38、盐丰47。

1.2 种子处理

浸种前晒种2~3天, 用浸种灵+菌虫清浸种, 防治水稻恶苗病和干尖线虫病;用甲霜灵拌种防治水稻立枯病。

1.3 精细播种

播种前秧田浇足底墒水, 播后压种, 使稻种入泥。播期应在4月1日~15日内进行, 中早熟品种在4月10日~25日内进行。

1.4 播后管理

膜内温度白天保持在25℃左右, 要及时浇一次透水。若插秧较晚或秧龄偏大时, 可施硫酸铵25~40g/m2, 兑水100~200倍液喷浇, 喷浇后再用清水淋浇一遍。若发现黄苗现象, 可喷施硫酸亚铁和硫酸铵 (按1:1比例混合成500倍液) 。随着气温的升高和秧苗叶龄的增加, 应选择晴天、无风的上午10点至下午3点温度较高的时间, 每天揭膜进行通风锻炼, 以培育壮苗。

2 节水整地, 泡田洗盐

泡田前, 旱耙整地, 并将排毛堵死。泡田采取冬季径流水和春季供水泡田相结合的方法。一般轻度盐碱地块, 水层淹没3~4天后即可水耙、施除草剂, 沉浆后插秧;中、重度盐碱地块, 水层应适当加大, 泡田时间也应适当延长。一般在整地前5~7天进行大水泡田, 水层淹没冬耕翻地垄块, 充分进行排水洗盐碱, 然后换新水耙地。泡田灌水量控制在120m3/667m2。

3 分段定量灌水与施肥

分段定量灌水与定量施肥是水稻丰产节水节肥栽培的中心环节, 是调整水田土壤理化性质, 改善水稻生长环境, 充分发挥各种增产因素, 防止早衰, 促进早熟, 改善米质的重要途径。除插秧后的缓苗期、分蘖期、灌浆期外, 无需经常保持水层。其余各生育阶段都可实行浅、湿、干相结合的间歇灌溉方法, 结合每次施肥、施药灌水, 节省稻田用水。

3.1 移栽期

插秧时保持3~5cm水层, 灌溉定额60m3/667m2, 插秧前2~3天施底肥, 尿素5kg/667m2、磷酸二铵10kg/667m2、硫酸钾8kg/667m2。

3.2 插秧至返青期

灌水3~5cm的浅水层, 缓苗促蘖。灌溉定额30m3/667m2。

3.3 分蘖开始到分蘖盛期

实行浅、湿、干交替间歇灌溉。每次灌水3~5cm, 结合中耕追肥、除草, 待自然落干、田面呈湿润状态再行灌水, 即前水不见后水。一般耕层土壤水分达田间持水量90%时, 再行灌水。分蘖期灌溉定额120m3/667m2, 正常年份分三次, 7~10天灌1次, 灌水时追分蘖肥, 一般6月上旬第一次灌水, 追尿素7.5 kg/667m2, 一水硫酸锌1~2kg/667m2;第二次尿素5kg/667m2;第三次尿素2.5kg/667m2。

3.4 分蘖末期

落干晒田, 控制无效分蘖。对于分蘖率较强的品种, 当有效分蘖达到计划数的80~90%时, 开始落干晒田;分蘖率较弱的品种达到计划数时, 落干晒田。阴雨天、地肥、苗势旺的应重晒, 一般晒7~10天, 使耕层土壤水分降至田间持水量70~80%;反之, 则轻晒, 一般晒田5~7天, 使耕层土壤水分降至田间持水量80~90%。

3.5 拔节至抽穗开花期

建立浅水层, 但不可长时间淹水。为促进根系发育, 在抽穗前5~7天需进行1~2次晾田。每次灌水3~4cm水层, 自然落干, 再行灌水。灌溉定额60m3/667m2, 结合降雨或灌水追施穗肥2次, 第1次尿素7.5kg/667m2;第2次尿素2kg/667m2。

3.6 灌浆期

保持3cm水层。灌水定额60m3/667m2。

3.7 灌浆后期开始至落黄收获

实行干、湿、干交替间歇灌水, 保持耕层干干湿湿, 控制到田间持水量的80%左右, 直到黄熟停水, 收获前15天排干晾田。灌水定额控制在60m3/667m2以下。

4 病虫草综合防治

4.1 病害防治

秧田期注意防治苗瘟, 本田重点防治穗颈瘟、纹枯病等。

4.2 虫害防治

稻田前期除虫提倡带药下本田, 本田插前2~3天喷施吡虫啉等药剂防治潜叶蝇和灰飞虱。中后期用杀虫双等防治二化螟。

4.3 草害防治