设施优化

设施优化（精选10篇）

设施优化 篇1

合理配置城市的交通设施资源, 是一个整合了资源节约、环境保护、依法行政、执政为民等因素的多元化指标体系。不合理的交通资源配置, 使得一些交通设施非但没起到应有的正面作用, 反而对道路畅通起了反作用, 带来了诸多的负面效应, 降低了社会效能。各级行政职能部门应逐步提升交通行政管理水平, 实现科学化、规范化, 建立职能明确、管理顺畅、运转协调、体系完整的城市交通设施管理体制。

城市交通设施的缺陷

以杭州市为例, 从2004年开始, 道路交通事故死亡人数实现负增长, 2007年更是回落至上世纪90年代中期水平, 下降至899人。全市万车死亡率从2001年的21.59%降至6.78%。同时, 杭州市也付出了极大的经济和社会成本, 交通效率直线下降, 而交通设施的不合理配置, 在很大程度上降低了交通效率。

1.交通信号灯设置不合理

(1) 路段信号灯设置过密。对路段及路口信号灯设置数量的分析结果显示, 信号灯设置数量过多是杭州交通信号灯体系的主要问题。截至2009年2月19日, 杭州市共有1009个信号灯, 其中支队电脑控制的SCATS系统信号灯路口共有377个, 父子灯路口127个, 单点信号灯路口505个。调查发现, 杭州市民普遍认为路段信号灯的过密设置, 影响了交通的有效运行, 降低了出行效率, 在459名有效调查者中, 有56.7%的人群对信号灯数量设置现状持否定态度。很多道路的信号灯设置间距在200～400米之间, 这种现象存在较为普遍。某些路段信号灯设置的密度超乎寻常, 如10米左右的距离设置两处信号灯。此外, 随着子母信号灯的出现和移动信号灯的运用, 杭州市大有在每个路口、每处人行横道线设置信号灯的态势。

(2) 路口信号灯过于复杂。杭州市路口信号灯设置组数之多, 国内外较少见。几乎每组信号灯都有直行、左转弯、右转弯的程序。越来越多的路口倾向于同时设置非机动车和人行信号灯。信号灯在不同高度、不同位置层层叠叠, 蔚为壮观超出了适度和必要的边界。程序复杂, 周期变换缓慢, 降低了通行效率。但这并不能增加安全性, 反而因为过多的设置组数, 使得不同类别的信号灯难以协调, 人为造成交通秩序混乱。

(3) 箭头信号灯泛滥。箭头灯主要通过不同相位的设置与组合, 明确不同相位的配置, 规范交通流量, 提高道路安全水平。调查发现:箭头灯设置过多、相位多, 甚至超过了超大型城市。过滥设置箭头灯, 特别是右转箭头灯的普遍使用和不合理使用 (比如丁字路口) , 严重阻碍交通运行。

(4) 倒计时信号灯过多。它的设置需要较长的绿灯间隔时间保证信号换相时的交通安全。但如果绿灯间隔时间过长, 就会降低交叉口的通行能力, 若间隔设置不当还会造成严重的交通冲突。在倒计时显示时, 一部分司机会在绿灯末尾时加速通过路口, 易与下一相位红灯变绿灯时加速行驶的车辆形成冲突, 引发交通事故。随着倒计时时间的减少, 司机的心理与行为会受到影响。对189名司机的问卷调查显示, 在倒计时信号灯的影响下, 在交叉口高速行驶的现象较为常见, 部分机动车驾驶员会在绿灯末尾进行加速。如果绿灯间隔时间较短的情况下, 下一相位的车辆开始通行, 就会造成冲突。部分机动车驾驶员会在红灯末尾提前启动车辆, 甚至可能出现车辆根本无制动过程, 以全速通过交叉路口, 这就容易与上一相位绿灯末通行的车辆发生冲突。

2.交通信号灯运行缺乏灵活性

(1) 没有采用实时运行模式, 没有根据交通流量的变化调整信号配时。一些路口的交通信号灯, 运行过程机械刻板, 不分交通流量大小, 均按照预先设定的程序施放信号。周期不合理、红灯过长等现象普遍存在, 加剧了道路的通行延误。

(2) 周期设置不合理。在交通流量密集、饱和度较大的路口, 周期基本控制在120～180秒之间, 与此周期时长相对应的直行绿灯时间为35～50秒之间, 这种周期设置带来的延误较大, 容易造成二次停车拥堵。而各方向时间分配的不合理, 会使得某一方向的车辆已行驶完毕, 而另一方向的车辆依旧等待通行。在交通流量、饱和度较小的路口, 周期基本控制在60～90秒之间, 直行绿灯时间为35～45秒之间, 对于每个周期内通行车辆很少的路口, 由于周期、红灯时间较长。因此会出现在道路空旷的情况下, 车辆不得不在交叉口进行等待的现象。

(3) 箭头灯时间设置与分配不合理。大多箭头灯是固定时间设置, 不管路口流量的变化, 导致交通流量小时, 仍有不少车辆排队。在时间分配上, 甚至出现四个路口轮流开放的状况, 致使其它路口车辆只有被迫等待。

(4) 子母灯时间设置与分配不合理。在人流稀少是, 应相应缩短红灯时间, 乃至关掉子母灯。但是我们发现杭州市的子母灯基本上是24小时不间断的按照固定程序运行。与此相类似, 移动交通灯也存在同样的问题。

3.违背基本原理的道路规划和标记标识大量存在

在杭州市, 交通设施配置的不合理还表现在更多的方面。例如:城市道路规划与建设不尽合理, 拍脑袋画道路标记线, 通行表示令人费解。杭州市的B路是典型的拥堵路段, 除了信号灯设置过密、箭头灯设置不合理等原因之外, 道路的设计违背了最基本的“木桶原理”, 道路标记线和指示牌显示公交车的行驶路线, 时而走隔离路线, 时而与其他车道混合, 令人匪夷所思。这种违背常理的设置, 在杭州市随处可见。路口必设信号灯, 信号灯必分箭头灯, 必用倒计时, 且运行程式化, 背离基本原理的道路规划和标记标识有增无减。

交通设施不合理配置的负面效应

1.导致城市交通需求负效应

信号灯设置过多过密、周期过长, 使车辆处于间歇性停车状态, 不能流畅通行, 大量车辆的延误使道路出现拥堵, 两次停车现象严重, 信号灯设置种类繁多运行标准不规范统一、信号灯维护管理不善及信号灯位置设置不合理, 降低了机动车驾驶员的交通信号获取能力, 使车辆不能有效通行, 导致路口堵塞。凡此种种, 使得交通系统不能正常运行, 交通效率低下, 满足不了交通需求, 交通需求产生负效应。

信号灯设置不合理引起交通冲突与事故, 特别是左、右转弯信号灯的设置缺陷, 使得机动车与行人冲突增加;信号灯维护管理不及时等情况, 使机动车驾驶员信号获取不及时, 也容易造成交通事故。这些冲突与事故的发生, 无效占用了路面, 造成城市道路拥堵, 交通通行受阻, 形成严重的城市交通需求缺口。

2.导致资源浪费

(1) 增加财政支出的负担。交通设施的投入成本较高, 过度的设置是对财政支出的浪费, 管理及维护成本也相应提高。交通行政主管机关需要投入更多的人力去参与信号灯管理, 而这些岗位的增加, 使得管理机构臃肿, 财政支出加大。

(2) 空间资源浪费。交通设施的配置需要空间条件的满足, 不合理的配置压缩了城市空间, 会降低交通效率, 增加行车负担。而箭头信号灯的设置, 对道路空间需求度较大, 如不根据实际交通状况, 而只是随意地安装箭头信号灯, 对道路空间造成了浪费, 使通行效率下降。

(3) 能源耗费加大。车辆的行驶尽可能保持匀速, 减少起步、停车的频次, 不要过快地加减速, 可以减少车辆的油耗。不合理的交通设施, 使得车辆行驶的通畅程度大大降低, 有效通行时间减少, 增加了路面行驶停留时间, 车辆在这些额外的时间里, 处于运行或启动待运行状态, 这就大幅度地提高了车辆的耗油量;车辆在刹车、启动时, 所消耗的油量比行驶时所消耗的多, 对能源的节约是十分不利的。

(4) 财产损失及社会资源消耗。交通设施不合理设置容易造成的交通事故, 使车辆、货物等造成破坏, 对个人、集体财产形成威胁;同时, 社会劳动力资源遭到损失, 道路及其设施等物质资源遭到破坏, 需要各类措施去弥补, 造成人为性经济损失;社会公共部门为了处理交通事故, 投入大量的人力、物力, 这些不必要的消耗, 就会形成社会资源的浪费。

(5) 车辆额外损耗。交叉口频繁的停车启动会对车辆造成额外的损耗。车辆在信号交叉口的损耗, 主要体现为轮胎及汽车内部零部件的损耗。汽车轮胎的损耗主要是车辆在刹车启动时与地面的剧烈摩擦造成的, 容易使轮胎破裂;而车辆的刹车启动也会加剧汽车内部零件的摩擦, 使零部件变形, 产生裂纹, 以致断裂损坏等。课题组对机动车驾驶员的问卷调查中, 他们对影响程度的选择, 体现了车辆在信号交叉口的实际损耗

3.严重污染环境

(1) 噪音污染。车辆在行驶或待行驶状态增加, 发动机处于运行状态, 其运作而产生的噪音对环境的影响是很大的;车辆减速时的刹车及启动时的加速, 都会带来不少的噪音量;若车辆在延误等待时, 机动车驾驶员使用汽车喇叭, 这也会造成大量的噪音。

(2) 大气污染。车辆在行驶过程中的尾气排放属于正常排放量, 那么在交叉口的延误, 会增加由于车辆加减速或待行引起的尾气排放, 污染环境。

4.交通管理机关职能弱化

交通的延误造成拥堵, 使得交通管理机关的管理更为复杂, 特别是早晚高峰时段, 要更多的警力投入, 而在其他时间段, 又会造成闲置。交通设置的过度和不合理, 需要更多的人力资源去管理, 因此使得机构臃肿庞大, 在这种机制下, 资源不能优化配置, 管理效率下降, 交通管理机关的职能和执行力被弱化。

交通管理部门的缺失性评价

以上种种问题, 折射出一个事实:从事交通管理的行政部门, 在管理理念和管理方式上存在明显的不足。

1.错误理解交通效率和交通安全的关系

过于侧重安全指标在交通管理中的地位, 为了减少交通事故的数量, 不惜放弃交通效率。事实上, 安全与效率作为交通运行的重要指标, 其所追求的目标是一致的, 两者具有深刻的内在联系, 是辩证统一、相辅相成的。首先, 交通安全是交通效率实现的基础。只有确保交通安全, 减少交通事故, 才能保障道路的有效通行, 节约各类资源, 提高交通效率。其次, 交通效率对交通安全具有促进作用。良好的交通秩序, 通畅的交通条件, 能使机动车、非机动车、行人各行其道, 形成自觉规范地通行氛围, 减少冲突范围及冲突因素, 保障通行稳定有序, 进一步促进交通安全。

2.管理目标单一化, 缺乏系统性

交通管理的目标是多元化的系统, 涵盖了政治、经济、社会、文化的许多层面, 应达成维护交通效率、保障交通安全、保证资源节约、保护环境等多重目标。但是一些主要城市的交通行政部门将多重的目标单一化, 为了完成安全指标, 不顾交通效率, 放弃资源节约的原则, 无节制投资, 在一定程度上也忘却了环境保护和环境美化的社会责任, 也影响了市民的工作、生活和城市的品质。

3.管理方式形式化, 缺乏科学性

过度依赖物质性设施管理交通, 机械地增设交通信号灯等方法实施道路交通管理, 无法达成交通管理的目标, 比如在杭州, 不到100天时间, 先后发生了“5·7”和“8·4”两起恶性交通肇事案, 引起全国震惊。巨额投资增设交通设施的背景下, 城市道路交通依然恶性循环, 而很多交通设施的配置又明显缺乏科学依据。此外, 行政部门在管理方式上机械、死板、固化、程式化, 对一些明显的缺陷长期听之任之, 不作改进, 偏离了科学性、人性化和灵活性的原则。

优化城市交通设施系统的对策

在体制条件约束下, 也完全可以找到城市交通设施投资与管理进行优化的方法, 这种方法的基本立足点是:以系统性取代单一性, 以全面性取代偏面性, 以科学性取代盲目性, 以灵活性取代死板僵化, 以人性化取代物化。

1.树立正确的交通管理理念

应该完整准确的理解交通管理的目标, 重新构建交通管理指标, 将交通效率、环境保护、资源节约、维护和提升城市品质、尊重公民权利等指标, 纳入管理体系。正确理解交通安全和其他指标之间的关系, 切忌单纯追求安全目标的价值取向。

2.强化考核监督

应平衡对城市交通主管部门各项考核指标的权重, 避免单一化、偏面性倾向。在建设节约型社会的背景下, 适当强化资源节约、环境保护等方面的考核, 以效率和环保的指导思想约束投资和管理部门的行政行为。

城市交通管理目标的达成, 应建立在社会公平的基础之上, 无论是交通管理部门, 还是上级主管行政机关, 应抛弃对交通参与人实施“管制”的错误思想, 引导全面参与。建立对交通设施投资和管理部门的市民监督机制, 是目前建立公平交通机制的切入点。广泛听取市民意见、建立市民监督组织等方法, 既可以约束交通行政部门的行为, 又可以调动市民实施良好交通行为的自觉性和积极性。

3.开展交通设施普查

城市交通投资和管理部门应建立多方参与 (包含专家、公民) 机制, 按照科学标准对现有的城市交通设施实施普查, 广泛听取市民的意见, 及早纠正错误, 弥补缺陷。特别是对长期以来市民意见比较集中的区域、设施及时实施改建改造。

4.矫正死板僵化的管理模式

要坚决摒弃单纯依赖物质性设施管理交通的意识, 树立系统性思维模式, 调动各种社会要素实施交通管理。在管理方式上, 针对不同的交通空间和交通时间的特殊性, 采取多元化的管理手段。可采用邀请第三方长期观察研究、建立数据库等方式, 摸清不同路段、不同时间的交通状况, 实施注重人性化、灵活性的管理。

设施优化 篇2

3.1围墙的简化工作

围墙的建设是油田井场设施建设中的重中之重，也是投资比例较大的一块。目前，我们采取有效措施着力降低成本，主要是通过将原来砖砌的围墙换成了土筑的防护堤，这样，从选材上大大降低了成本，同时，高度也得到了优化，并且，使用土筑的防护堤也能达到含油污的水源不会流出井场的目的。

3.2含油污水池的建设

含油污水的收集是油田井场的重点工作，以往，我们主要使用的是雨水的蒸发池，其建造成本比较高，目前，我们采取了取消雨水蒸发池的优化方案，采取分流的途径，大大减少了含油污水池的容量，从而使油田的建设有所降低，同时，也规避了雨水蒸发池产生的一些问题。

3.3设置集水沟

集水沟的主要目的是收集洁净的雨水，一些相对安全区域的雨水能够自然的流入集水沟，我们可以利用这部分的雨水对油田周边的植被进行灌溉，节约了灌溉用水，对周边环境的建设也有非常好的作用。

3.4设置视频监控系统

随着科学技术的不断进步，视频的监控系统走入了各行各业，同时，在长庆油田中也有了广泛的应用，我们利用视频监控系统，可以有效的对油田的工作情况进行全面的动态了解，能够及时发现问题并做出处理，同时，可以采用这个系统对员工的工作进行监督，提高他们的工作效率。

4结语

设施优化 篇3

关键词：布达拉宫 古建筑 灭火设施 优化配置

中图分类号：TU998文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0240-01

1 布达拉宫主要情况概述

布达拉宫始建于公元7世纪，土木石结构建筑，沿山而建高达117 m，有各类房间近2000间，宫内装饰大量的幔帐、哈达等可燃易燃物，存放有大量的唐卡、古籍经书等可燃文物，火灾荷载大。目前，布达拉宫已经成为集聚旅游胜地、佛教圣地等功能为一体的古建筑群，总占地面达30余万 m2，建筑面积达13万 m2。作为藏传佛教的圣地，供奉酥油灯、焚香等宗教用火情况较为普遍，加之部分职工及僧人使用各类电器、做饭等生活用电用火，可以说布达拉宫致燃因素极大。布达拉宫特殊的建筑结构、内部珍藏的大量文物、极大的火灾荷载及止燃因素，为做好布达拉宫消防工作提出了更高的要求。

2 目前布达拉宫古建筑灭火设施配备上存在的问题

2.1 目前布达拉宫古建筑灭火设施配备的主要情况

布达拉宫管理部门已为布达拉宫设置了一系列的防火灭火设施，主要的消防设施包括有以下几个设备：第一种是火灾自动报警系统，包括常规报警系统、火焰图像、吸气式、感温光纤报警系统，并设置有消防控制室对各类预警情况进行处理；第二种是消防栓系统，41个消火栓分布于布达拉宫室外各部位，消防栓使用的水源是来自布达拉宫所处后山的龙王潭深井泵，采用两级加压的方式实现水源的供给；第三种设施是为布达拉宫配置各类干粉灭火器近700于具，分布于各重点部位。

2.2 目前布达拉宫古建筑灭火设施配备上存在的问题

虽然有关部门已为布达拉宫配置了各类灭火设施，但依然存在部分安全隐患，这些隐患主要集中在以下几个方面：一是，消火栓管网问题，布达拉宫消火栓为环装供水管网，实践中无论在那个部分发生火灾，都需先将消防供水管网充实灌满，在水流传输过程中极大的浪费了灭火作战时间。二是，水渍污染问题，灭火过程中直接使用水，因水压过大极易对壁画、经书古籍等文物造成损坏，消防用水流入布达拉宫地垄内后，极易造成建筑垮塌事故。三是，灭火器配备不够科学合理。四是布达拉宫所处山体—红山，杂草灌木密布，一旦失火直接危及布达拉宫主建筑，但该山体无任何灭火设施。

3 布达拉宫古建筑灭火设施优化配置研究

3.1 通过对国外先进技术的借鉴提升布达拉宫古建筑灭火设施配置

欧洲的很多古建筑都安装了火灾自动报警系统和自动灭火装置。以法国卢浮宫为例，其内部设有两个消防监控室，由巴黎消防总队派人进行24 h的监控。卢浮宫内还安装了火灾自动报警系统和自动灭火装置，有3000多个烟感探测器和3000自动喷水喷头。同时，消防设备的安装也考虑到了与建筑空间的协调。

3.2 进行布达拉宫古建筑灭火设施优化配置时要遵守的原则

3.2.1 不改变布达拉宫原状的原则

根据我国文物法规，不可移动文物（含古建筑）修复，要遵循不改变原状的原则，在对布达拉宫进行灭火设施配置时，应始终坚持该原则。对消防泵房、消防控制室等部位可通过“隐蔽”方式处理，即利用远离主建筑区的空余房间；消防器材柜可根据建筑风貌，采用做旧等手段进行处理。

3.2.2 不损伤布达拉宫建筑的原则

消防供水管网在敷设过程中，应尽量避免穿墙打洞而造成对布达拉宫建筑的损伤。其次就是对消防供水管网采取一定手段的减震措施，避免供水期间因管网震动引起建筑共振，从而导致建筑结构松动，发生垮塌等事故。

3.2.3 灭火设施优化配置的原则

对布达拉宫灭火设施进行优化配置的最主要目的就是增强灭火设施的有效性，在确保不损坏文物建筑本身的前提下，科学设置灭火设施，最大限度发挥其效能，切实确保布达拉宫消防安全。

3.3 进行布达拉宫古建筑灭火设施优化配置的具体方案

布达拉宫因其特殊建筑结构，考虑地垄结构极易因积水造成垮塌等因素，在灭火设施配置中，一是建筑内部部分部位可采用气体自动灭火设施，如各类文物库房；开放景点因有专人值守没，可采用干粉、二氧化碳灭火器；二是建筑外部在增加消防供水管网减震装置的前提下，可增强消防水泵扬程功率及消火栓数量，以备处置大火；三是对布达拉宫所在山体，沿山设置水幕喷头，利用地势由上向下喷水，有效阻隔和消灭山火。

4 结语

布达拉宫作为世界文化遗产有着非凡的历史文化意义，同时也引起特殊的建筑结构，极易受到火灾威胁。笔者根据在布达拉宫工作的经验，结合布达拉宫实际情况，通过分析布达拉宫现有灭火设施配置问题，紧扣“消防与文物”保护两个核心，从建筑内、外部及所在山体三个方面，提出了优化布达拉宫灭火设施优化配置的研究建议，有效提高布达拉宫灭火抗灾能力。

参考文献

[1]张进良.几种高效细水雾灭火产品简介[J].消防技术与产品信息，2008（1）.

[2]冉鵬，吕振纲，李宏文，等.布达拉宫消防灭火系统的选型[J].消防技术与产品信息，2007（8）.

交叉口信号控制与设施优化 篇4

一、交叉口交通设施优化

交通设施是传递交通管理信息的道路语言，是确保交通安全、有序、畅通的重要手段。近年来，随着市政府对交通设施投入的增大，交通设施在完整性、连续性、鲜明性方面有了很大改善。为进一步满足人们的出行需求，提高交通安全，丰富交通文化，可以从色彩化、人性化方面进行探讨研究，对交通设施进行进一步的优化和完善。

（一）色彩化

色彩不仅给人的印象迅速，更有使人增加识别记忆的作用，所以在交通管理设施设计中色彩恰到好处地处理能起到融合表达功能和情感的作用，具有丰富的表现力和感染力。可以尝试从以下方面做起：(1)在行人较多的地方可以运用彩色斑马线，斑马线还是白色基本色的，只是在底下铺一层黄色的材料，这层材料覆盖的范围比斑马线略大，斑马线便可从“黑白”相间变成“黄白”相间。“黄色”斑马线要比一般黑白相间的斑马线醒目，因此会有很好警示的作用。司机从很远就可以看到并开始减速，行人过街也会比较从容。(2)尝试统一将南北方向(或者东西方向)的护栏上部刷成绿色，这对于外地驾驶员或者不了解当地状况的司机来讲，具有很好的指示作用。

交通管理设施的系统用色往往更能体现所在城市的独特性，可以代表当地独特的人文地域文化，但若缺乏系统管理，就会出现用色混乱状况。这就要求相关设计部门从城市的整体色彩环境出发，考虑大众审美，建立健全交通管理设施用色管理机制，对交通管理设施用色进行科学、合理的设计和改善。

（二）人性化

交叉口设施优化除考虑车辆行驶所需的必要信息外，对行人的道路信息指引也是十分必要的。其设计原则应该是在简洁明了的基础上传达尽可能多的信息[2]。在情况允许的条件下可尝试以下方法：(1)可在路侧指示标志上添加门牌号信息，如在“南”的下方加上“21+”，则表明人们沿着指示方向向南走，遇见的第一个门牌号就是21，继续向前走的话，门牌号依次增大。这样就可以在不用很大变动的情况下，为行人提供更多指示信息，进一步体现交通管理设施设计和应用的人性化。(2)做到“警”必“禁”，有“禁”必“指”，在禁令标志上游一般设立指示标志，提示下游禁限内容，从而减少违法行为的发生。真正做到交通管理标志内部管理与服务相协调，弥补道路建设中留下的安全隐患[3]。

二、交叉口信号控制——博弈论

当前，许多新理论被运用到交通分析与管理中，如熵理论、流体力学、层次分析、模糊数学、建模仿真等，这些理论的运用为交通问题分析注入了新的动力，带来了交通管理的新发展[4]。本文重点介绍的是基于多人合作博弈的单点交叉口信号控制方法。

（一）博弈论的基本要素

博弈论通过使用严谨的数学模型来研究冲突、对抗条件下的最优决策。构成一个博弈的基本三要素有：局中人、策略集和支付函数。

局中人集合N={1, 2，…n}：局中人即博弈参与人。

策略集Si：局中人可能采取的可行的行动方案称为局中人策略集。

支付函数Pi：每个局中人i都有一个支付函数只Pi (s)，它是局势S的函数，即表示局中人i在局势S下的收益。

（二）多人合作博弈概念

合作博弈中参与人有一个可实施的共同行动协议，其强调的是参与人之间联盟的形成、联盟的势力及对合作收益的合理分配。

设一个多人合作博弈：G=[N, v]。其中N={1, 2…n}n≥3，为博弈参与人，v为联盟特征函数。对有n个局中人参与的博弈，我们称集合N的任何一个子集S为一个联盟。

在局中人集合为N={1, 2，…n}，v (S)为定义在N的一切子集上的实值函数，满足：

则v (s)为一个特征函数。

（三）多人合作博弈的估值解

合作博弈的求解可通过一套公理化体系，得到唯一的“合理”的分配值，并且其求解方法较简单。

n人合作博弈G=[N, v]，存在的唯一估值为：

其中，|s|代表联盟s中局中人数量，(|s|-1)!代表形成联盟s后，不包含局中人I的联盟排列个数，((n-|s|)!表示联盟林NS的排列个数，n!表示n个局中人可能形成的排列个数，表示联盟s出现的概率，v (s)-v (s{i})表示局中人对i联盟的边际贡献。

（四）基于多人合作博弈的单点交叉口信号控制方法

以单点交叉口四相位信号控制为例，介绍博弈模型的建立。交叉口相位分布(如图1所示)：

1. 策略集的选取。对交通信号灯来说，可选择的策略有红灯或绿灯即(Red, Green)。对单点交叉口四相位信号控制来说只存在4个策略组合的情况下收益大于0即在同一时刻四个相位中有一个相位是绿灯，另外三个相位都为红灯。其他情况下的相位组合收益均为0。所以，策略集可表示为(Green, Red, Red, Red) (Red, Green, Red, Red) (Red, Red, Green, Red) (Red, Red, Red, Green)。

2. 赢得值的确定。博弈中的赢得值是个预测值，即博弈之初参与人对各种可能的策略组合下收益的一种预测。对信号交叉口控制来说，排队长度是最直观的收益值，因此本文中选取排队长度值最为博弈赢得值[4]。排队长度值的计算如式(3)所示：

公式中，queue length表示排队长度值;q为当前相位的排队长度;t为当前相位的执行时间;car-length为平均车长;average-speed表示当相位保持绿灯信号时，驶离交叉口的所有车辆的平均速度;当信号由红灯转换为绿灯或绿灯转换为红灯时，公式3中的Z1取0, Z2取0;当信号由绿灯转换为绿灯时Z1取-1, Z2取0;当信号由红灯转为红灯时，Z1取0, Z2取-1。

3. 收益矩阵的建立。对单点交叉口四相位信号控制来说，在某一时刻获得通行权的相位可能有四种情况，在确定收益矩阵的时候就会存在四种可能情况：

情况一：当前获得通行权的相位是第一相位，即当前4个参与人的信号灯状态为(Green, Red, Red, Red)，这种情况下4个参与人可以选择的策略组合(如表1所示)。表中，支付函数(S1n, Pn, Pn, Pn)表示相位1, 2, 3, 4分别选择策略(Green, Red, Red, Red)时各个相位上的赢得值。

同理，情况二：当前获得通行权的是第二相位，即当前4个参与人的信号灯状态为(Red, Green, Red, Red, Red);情况三：当前获得通行权的是第三相位，即当前4个参与人的信号灯状态为(Red, Red, green, Red)，和情况四：当前获得通行权的是第四相位，即当前4个参与人的信号灯状态为(Red, Red, Red, Green)时对应的博弈的收益矩阵也可获得。至此单点交叉口四人合作博弈模型确定了。然后，依据式2进行求解即可。

三、小结

管理设施优化和信号控制是交叉口管理的重要手段，本文从这两方面进行了探讨，提出了交叉口交通设施的色彩化与人性化，并引入了博弈论控制算法，具有一定的参考价值。需要指出的是在现代交通管理实践中，无现成的经验可遵循。因此，只有时刻以动态的观点看待交通，不断挖掘新方法、总结新规律，运用新理论，才能不断解决交通问题，将交通事业发展推向一个新的台阶。

参考文献

[1]刘文峰, 方守恩, 滕生强.交通设施色彩规划与设计[J].上海公路, 2004, (3) .

[2]梁立松.谈交通管理设施人性化[J].交通世界, 2006, (11) .

[3]翟忠民.道路交通实战案例[M].北京:人民交通出版社, 2007:1.

设施优化 篇5

摘要：本文首先从建设基础、科技含量、生产效率、发展目的四方面对我国乡镇设施园艺建设过程中存在的问题进行分析，深入挖掘了新时期乡镇设施园艺发展中存在的不足；其次，在上述基础上结合实践经验，全面研究了新时期乡镇设施园艺建设的优化措施。以期对我国乡镇设施园艺建设效益的改善提供一定的参考作用。

关键词：乡镇；设施园艺；建设；优化措施

中图分类号：S62

文献标识码：A

DOI编号：10.14025/j.cnki.jlny.2015.16.079

设施园艺作为我国乡镇建设的重要组成部分，可以从根本上改善种植业、养殖业效益，运用现代化手段实现生产形式的改革。随着时间的推移，我国虽然加大了对乡镇设施园艺的重视程度，投入大量资金对乡镇设施园艺体系进行建设，但由于基础建设、科技环境等的影响，其整体效益并不显著。如何进一步完善和优化乡镇设施园艺建设，解决设施园艺存在的问题已经成为新时期人们关注的焦点。

1乡镇设施园艺建设存在的问题

1.1基础建设不完善

我国乡镇设施园艺建设主要为简易园艺设施，多为塑料薄膜温室、塑料大棚等，而现代化的大型温室、现代化培养室等建设较少，整体还没有达到乡镇发展园艺设施建设的1%，严重影响了乡镇设施园艺的发展。与此同时，乡镇塑料大棚、塑料薄膜等简易园艺设施中大多都不具备保湿加温装置，在冬季非常容易影响生产种植效益，尤其是出现灾害性天气后，很容易导致生产种植大面积受损。

1.2科学技术水平低下

科学技术水平较为低下是限制我国乡镇设施园艺发展的关键。相关资料显示：我国乡镇设施园艺生产中大面积平均产量远远低于日本、荷兰、以色列等设施园艺较为发达的国家，只相当于上述国家的1/5～1/10。乡镇设施园艺建设过程中只是运用传统技术进行种植生产，栽培管理过程中缺乏科学化指导与量化指标，没有成套的种植生产技术体系，最终造成生产水平大幅下降，造成设施园艺效益大打折扣。

1.3生产经营方式不当

我国乡镇设施园艺生产经营主要以个体户为主，这在一定程度上限制了设施园艺的建设，导致我国乡镇设施园艺无法集结成体，严重影响了设施园艺的应用质量。小农经济的乡镇设施园艺建设、生产和经营直接限制了乡镇设施园艺的发展，上述形式直接造成设施园艺“闭塞”，在设施园艺体系中形成了硬件生产、技术控制等方面的“鸿沟”，严重影响了我国乡镇设施园艺与世界的接轨。

1.4发展具有一定盲目性

我国乡镇设施园艺建设具有一定的盲目性，在建设过程中过于跟风，没有结合乡镇实际状况进行调整和优化，最终造成设施园艺雷同，无法与当地种植生产全面融合在一起，严重影响了设施园艺应用效益。盲目模仿，没有把握好因地制宜的设施园艺建设需求，在乡镇设施园艺体系构建的过程中生搬硬套，最终导致我国乡镇设施园艺脱离实际，在很大程度上限制了设施园艺效益，严重时甚至造成亏损。

2乡镇设施园艺建设的优化措施

2.1优化基础建设袁构建系统体系

我国乡镇设施园艺建设优化的过程中要对基础设施水平进行提升，在经济实效基础上合理引入各项设施，完善基础设施园艺内容，从根本上改善设施园艺的经济性、有效性和科学性。要对经费投入进行规划，对机械化、科技化水平进行逐步提升，构建设施园艺建设专业队伍，对乡镇设施园艺优化体系进行完善，从设施和组织两方面加强基础建设，为乡镇设施园艺的总体建设奠定良好的基础。

2.2提升技术水平袁引入科研成果

我国乡镇设施园艺建设的过程中要不断提升技术水平，对种植生产进行科学设计，规范科技化生产流程。如在种植生产中引入新型品种，通过优质品种提升乡镇设施园艺效益，满足发展需求。要加大科技研究投入，积极联系科研队伍，与科研队伍建立良好的合作关系，通过科研队伍的先进研究成果带动乡镇设施园艺技术水平，将科研成果及时转化到乡镇设施园艺生产过程中，从根本上提升发展质量。

2.3规范生产标准袁鼓励合作经营

生产经营规模化是改善我国乡镇设施园艺建设效益的关键。经营规模化落实的过程中要把握好种植生产的品种，在种植需求上合理规划，做到因地制宜、合理布局，最大限度提高总产量；要合理配置，对个体化经营进行整改，鼓励连锁经营或联合经营，将个体户联系在一起，形成一定规模的设施园艺体系，从而最大限度地发挥乡镇设施园艺效益，提高土地的产出率。

2.4科学合理尧因地制宜袁防止盲目照搬

优化乡镇设施园艺建设要避免盲目性，结合我国乡镇设施园艺发展现状合理引入外国现代化设施园艺体系及技术，积极与技术人员沟通，将其合理地运用到当地设施园艺建设过程中，从而保证设施园艺体系与乡镇建设需求相协调。要正确引导和构建具有我国乡镇特色的设施园艺体系，形成相应产业，确保农业规范发展。

3结语

在乡镇设施园艺建设优化的过程中要把握好建设基础、科技含量、生产效率、发展目的四方面内容，对上述存在的问题进行有针对性的处理，从而全面优化乡镇设施园艺体系构建效益，实现设施园艺建设效益的全面改革，这样才能够从根本上实现乡镇现代化园艺建设，从本质上加速我国乡镇园艺发展进程。

参考文献

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液化气充装系统设施优化改造 篇6

关键词：液化气,充装,设施,优化改造

液化气由氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等多种易燃易爆物质组成, 常温常压下为气体, 属于甲类危险品。液化气充装系统设施危险性大, 是油气生产销售的重点防火防爆场所。按照防火防爆标准, 南阳石蜡精细化工厂对原液化气充装系统设施存在的安全隐患, 进行了优化更新改造, 达到了良好的效果。

一、液化气充装系统设施存在的问题

原液化气充装系统设施修建于20世纪80年代, 由于当时液化气槽车吨位较小, 场地完全能够满足车辆充装进出的需要, 但随着各种大型液化气运输车辆的使用, 该设施存在的问题逐渐暴露出来。

大型液化气槽车的进出造成了液化气充装站内地坪严重受损, 虽每年都进行返修整改但场地依然是高低不平整、坡度也较大, 且充装设施布局不合理, 场地面积受限没有构成环形车道, 大型液化气槽车进入充装站充装完毕后, 需要倒车才能出去, 不仅进出不便而且存在严重的安全隐患, 曾在倒车过程中将装车棚的支撑柱撞歪, 险些酿成安全事故。

液化气充装站所处的位置通风不良, 泄漏的液化气体不易及时排走。当时建造该设施时, 周围建筑稀少地势开阔, 而今由于生产和建设的需要以及周围民用建筑的增多, 大大减弱了通风效果, 影响了液化气泄漏的及时疏散能力, 降低了设施的安全性能。

装车工艺流程自动化程度低、完全靠人工操作, 不仅劳动强度大, 而且遇到紧急情况处置速度慢, 极易发生安全事故;另外, 由于充装泵动力不足、装车效率低致使车辆在充装站内停留时间过长, 无形中增加了设施的不安全因素。

安全智能报警装置不完备, 没有手机信号屏蔽系统和工业电视监控系统;静电释放保证措施少, 没有静电释放器;消防灭火系统中缺少蒸汽灭火系统, 灭火手段不齐全。

二、对充装系统设施进行优化改造

液化气属于甲类危险品, 常态下为气体, 其危害性主要是:易燃、易爆、有毒, 液化气一旦泄漏极易发生爆炸。气态液化气着火温度比较低, 仅为360℃～460℃, 燃烧时的火焰温度高达2000℃, 其热值是人工煤气的5倍。液化气从液态转变为气态时, 其体积膨胀约250～300倍。液化石油气的浓度在空气中达到1.5%～9.5%时遇明火即可爆炸。液化气在空气中的浓度增至一定程度时会使人麻醉发晕, 严重时会致人死亡, 稍不注意还会造成人体冻伤等。

为此必须对液化气系统设施进行全面的优化改造, 彻底消除原设施存在的各种安全隐患。

(一) 为液化气充装站进行合理选址优化布置

液化气充装系统设施按功能可划分为罐区、泵房、地磅、液化气充装站 (液化气槽车充装设施) 等四个部分。

为最大限度地节约改造投资, 经过充分论证, 计划在原液化气充装系统设施基础上进行部分改造。罐区、地磅部分, 个别改造整体利旧, 以最大限度地节约资金;泵房部分, 由于原充装泵动力不足、充装效率低, 所以决定更换高效大功率液化气充装泵;而液化气充装站部分, 因存在诸多安全隐患, 需要整体搬迁另行选址, 重新优化设计、更新完善设备。

由于液化气充装站需要设置在南阳石蜡精细化工厂厂区内, 所以其布局除了满足厂内规划的要求外, 其平面布置还必须符合《石油化工企业设计防火规范》的要求。规范要求液化气车辆装卸站距道路中心线、原料及产品运输道路边沿10m, 距厂区围墙中心线或用地边界线25m;两个装卸车台相邻鹤位之间的距离不应小于8m, 装卸车鹤位之间的距离不应小于4m;同时双侧装卸车台相邻鹤位之间或同一鹤位相邻鹤管之间的距离还应满足鹤管正常操作和检修的要求。为此对几套方案进行了全面的评价和对比优化, 最后经过细致地安全环保评价, 最终将液化气充装站选择布置在厂北门主要货运口附近。该站位于灌装设施的东侧, 距南侧地磅28m, 距东侧土建队办公设施26m;液化气最西侧充装口距灌装设施的蜡下油灌装口19.5m, 充装设施内液化气车辆充装装口之间相距6m, 完全符合规范要求。车辆北进南出通行畅通, 完全满足液化气槽车的进出, 彻底消除了大型槽车进出的安全隐患, 且该设施北邻厂北大门油气销售部, 便于销售部门归口管理及运输车辆管理。由于新场地宽敞通风效果良好, 泄漏的液化气残液易于及时扩散排走。

(二) 优化液化气装车流程

原液化气充装系统设施的流程全靠人工操作, 充装量靠槽车上的液位计来计量, 当一辆车装满后, 手动关闭阀门, 让液化气循环回罐区, 待下一辆车泊好车位, 再手动打开阀门充装, 整个流程操作频繁、人工劳动强度大、计量难以控制, 容易造成误操作, 存在诸多安全隐患。

优化改造后的流程中, 设置了大功率高效泵、快速切断阀A、快速切断阀B、质量流量计、压力控制阀等, 自动化程度高、劳动强度低、便于操作、安全可靠。具体流程如下:液化气由离心泵送至液化气充装设施, 由质量控制器设定充装量, 打开快速切断阀A, 经过质量流量计、压控阀流向液化气槽车, 由质量流量计采集充装量信号, 当达到设定值时, 快速切断阀A自动关闭、快速切断阀B同时打开, 液化气由返回线流回罐区, 等待下一辆槽车泊车到位。同时, 设置压力控制阀确保质量流量计有一定的压力, 从而使流经质量流量计的液化气为液相, 以便准确计量 (见图1) 。

此外还设置了惰性气体安全吹扫流程, 保证扫线安全, 并且严格选择吹扫介质。因输送的介质是液化气, 根据规范要求选用氮气作为惰性气体介质, 使氮气与被吹扫介质接触时, 不产生急剧的汽化、燃烧和化学反应。

(三) 配置智能化安全设施增强整体消防能力

液化气充装系统设施在安全设施的配备方面, 尽可能做到智能化、完善化, 以提高设施的安全防范等级, 体现安全第一、预防为主、以人为本、防患于未然的安全理念, 尽量减少不安全因素的存在, 杜绝火灾爆炸事故的发生, 确保人身安全和国家财产不受损失。为此, 设置快速切断阀、静电防爆测试仪、可燃气体报警仪等仪器;完善电气方面的配置, 增加手机信号屏蔽系统和工业电视监控系统;设置超压防泄漏安全保护系统, 完善消防设施的配置等。

1. 设置快速切断阀、静电防爆测试仪、可燃气体报警器

原液化气充装系统设施的流程无就地卸车、紧急放空等应急处理设施, 工艺管道上无紧急切断阀控制, 存在很大的安全隐患。按照《石油化工企业设计防火规范》新规范的要求, 优化改造后的液化气充装系统设施在液化气管线上安装了远程控制气动紧急切断阀, 启动紧急切断阀就可以与液化气罐区压缩机的流程接通, 保证了异常情况下的远程控制, 也便于充装过量时紧急卸车使用。

改造后的新液化气充装站内, 设立3个充装口, 并在每个充装口都配置液化气运输槽车静电防爆测试仪, 随时监测液化气充装过程中的静电变化情况, 以便操作人员迅速处理。还根据要求, 在液化气充装站内的3个充装口设置3套可燃气体报警器, 充分满足了该设施的规范要求。

2. 完善电气配置、增加手机信号屏蔽和工业电视监控系统

在工艺管线布置上, 每相距80m设置一组接地线;泵用电机、防晒棚构造柱等设备进行可靠接地保护。同时在液化气充装设施门口设置2套防静电泄流触摸器, 以便及时释放进入区域内的人体静电;为了防雷需要, 液化气充装站内设置两座高度25m避雷针, 以满足设施的防雷电要求;装置外部还设置了可靠的接地网, 拆除了周围的非防爆照明, 并在区域内设置防爆照明, 配置防爆工具。还根据现场的需要, 增设了手机信号屏蔽系统和工业电视监控系统, 以加强对来往人员通信设备使用情况的有效管理和充装现场的连续监控。

3. 设置超压安全防范系统、完善消防设施

为了保护设施的安全, 改造后的液化气充装系统设施在球罐区、泵出口管线和液化气充装设施均设有安全阀, 罐区内球罐的安全阀和各液化气管道的泄压安全阀出口管线、与液化气装车鹤管的气相、液相管放空线均与瓦斯防空总管相衔接, 形成了完善的超压防泄漏安全保护系统。

液化气充装站内原有的消防水系统管网能够满足该设施的需要, 但消防水管线敷设在液化气槽车充装设施的车型道下, 为了最大限度地保证安全, 又对该消防管线进行重新移位改造, 移至液化气充装设施围墙的东侧。选材过程中, 为提高消防管线的使用寿命, 还把消防水管线更换成钢骨架塑料复合管, 以增强消防水系统管网的耐久性和安全性。同时还设施蒸汽灭火系统, 增加了消防设施的种类, 大大加强了液化气充装站的灭火能力。液化气充装站属于C类火灾等级, 扑救C类火灾应选用二氧化碳灭火器, 按照要求, 为其配置M T5型手提式二氧化碳灭火器4台, 满足了其日常的防火要求。

(四) 更换高效装车泵提高充装效率

按目前南阳石蜡精细化工厂生产和销售情况, 液化气发车泵流量偏小, 发车效率低, 装车时间长, 按照最大安全流速计算, 充装一辆40m 3液化气的槽车约需60多分钟。为提高发车效率, 减少车辆停留时间、提高安全系数, 需重新选型更换大功率的液化气泵。

为此, 按《液体石油产品静电安全规程》的规定, 采用液化气专用装车高压负荷软管, 有效防止了静电的产生, 提高了最大安全充装流速。最终选用了流量25m 3/h, 扬程160m功率30kW的高效离心泵, 输送到充装设施的最大流量为33m 3/h (18t/h) , 每天满负荷充装4.5个小时即可满足充装的需要。

三、优化改造效果

优化改造后, 设施的充装能力大大提高, 每天满负荷充装4.5个小时就可达到2.6×104吨/年的充装能力, 完全满足了装车高峰期的充装需要, 且3个充装口都均能充装28吨以上槽车, 因此能为各种客户提供方便快捷的优质服务;同时全面提升了操作系统的安全性及紧急异常情况下事故处理能力。槽车进出比较方便, 特别是大吨位车辆进出无须倒车, 有效避免了碰撞充装立柱和管线事故发生;岗位人员可随时监测静电变化;在鹤管连接不严、甩出、安全阀起跳、人员受伤等紧急情况下可通过室内紧急切断阀控制;在槽车泄漏情况下可启用罐区压缩机紧急卸车, 使安全硬件设施和操作安全性更加符合安全法规要求。经过投产近两年的运行, 效果良好, 达到了优化改造的目的。

参考文献

[1]GB50160-2008, 石油化工企业设计防火规范[S].

[2]GB13348-2009, 液体石油产品静电安全规程[S].

设施优化 篇7

低压管道输水灌溉技术是一项重要的节水灌溉工程措施,与传统的渠道输水灌溉技术相比,具有节能、节水、节地、省工、输水速度快、便于计量等优点,由管道输水到大棚口的给水栓,可以通过给水栓接软管或其他微灌设施进大棚内进行灌溉,即使今后不搞设施农业种植该系统仍可以作灌溉用,可见对种植业结构调整、灌溉需要具有较强的适应性;与喷灌、微灌工程相比具有投资省、对水质处理要求不高、方便管理等优点。特别是目前密封性好的硬质聚氯乙烯管(UPVC管)工业发展较快,管材、管件生产的系列化、标准化程度高,大口径管材、管件技术日趋成熟,价格相对低廉、施工也较混凝土管更为方便,深受广大群众欢迎,推动了低压管道输水灌溉工程的发展。

低压管道输水灌溉系统一般管网的投资占整个系统的70%~80%[1],其余为首部枢纽及泵房投资。在低压管道输水灌溉系统的规划设计中,如何综合考虑管网投资和能耗两者的关系,寻求最优经济管径,已引起普遍关注,许多学者在管网管径优化理论上进行了深入研究,提出了解决该问题的一系列理论与方法[2,3,4,5,6,7,8,9]。但是,低压管道输水灌溉系统由于采用管道输水,特别是采用UPVC管道输水时,UPVC管道的单价与管径之间不成简单的线性关系,而是成指数关系,即采用的管径越大,管网的造价将增加很多。由此可知,影响低压管道输水灌溉系统管网投资大小除了管网优化布置和管径需要优化选择外,更主要的是要通过优化确定系统的最优控制面积大小。确定最优的系统控制面积和管网优化布置所节省的管网投资要远比单纯的管网管径优化大得多,重要得多。

国内外学者对压力管网输配水优化设计已经提出了不少成熟、实用的理论与方法,大量研究主要集中于管网输配水管径的优化选择上,对管网优化布置、管径优化选择和最优控制面积同时优化研究还不多见。系统最佳控制面积的研究对指导低压管道输水灌溉的发展具有十分重要的意义。为此,本文在已有的管网管径优化理论与管网优化布置基础上,通过对实际规划应用的分析计算,确定设施农业最佳的低压管道输水灌溉系统控制面积,达到较大幅度地节省灌溉系统投资,促进低压管道输水灌溉工程的发展。

1 低压管道灌溉管网的优化布置

农田低压管道输水灌溉工程普遍采用的是树状管网形式。树状管网投资少且布置方便。低压管道灌溉管网总体规划布置是非常重要的一环。它直接关系到管网的总长度、管径的大小、管件用量、灌水的均匀度、管网的造价及管网的运行费用等。为了使管网布置的更加合理,应在充分调查灌区基本资料的基础上,根据水源(取水)位置、设施大棚的走向、道路的布置情况等,在地形图上初步布置管网。在水源位置可选择的情况下,泵房尽可能布置于距灌区中心最近处,管网尽量呈“丰字型”、“工字型”或“T字型”布置,以尽可能减少管道用量,并使管网压力与流量分布均衡,减少管网输水损失,方便管理等,在此基础上进行多方案比较优选;并参照有关技术规范进行技术和经济分析,纵观全局选出带有全局性的最优方案。只有在最优管网布置方案的基础上,才能进行合理的管网优化设计。优化布置远远高于管网管径的优化。

2 树状低压输水管网管径优化

管网管径的优化常以工程造价最小和年费用最小为目标函数进行优化。对需要通过加压系统加压的灌溉管网优化,采用年费用最小为目标函数进行优化比较适宜。考虑到小型机电灌区较多,非常适宜采用低压管道输水灌溉工程,该文主要研究以加压系统加压的灌溉管网优化,采用年费用最小为目标函数,建立树状管网非线性优化设计模型[9]。

2.1 目标函数的建立

低压管道灌溉系统工程一般有管道、管件、首部枢纽和泵房几部分组成。在管网规划布置与设计流量一定的条件下,按照灌溉系统年费用最小法建立管网管径优化模型,进行管网管径优化。

(1)灌溉系统的工程造价及年分摊费用。设管网有M种管径的管道组成,则灌溉系统的工程总造价为:

式中:F0为灌溉系统的工程总造价(元);i为各级管道的编号,从水泵出口依次向下编号;Di为第i种管道的管径(mm);a、c为管道以管径为参数的价格系数和指数;Li为第i种管径的管道长度(m);α为灌溉系统的管件、首部枢纽、给水栓及泵房费用占管道费用的百分数(%);β为灌溉系统的施工费、设计费、建设管理费等其他费用占管道费的百分数(%)。

灌溉系统年分摊费用计算,只要将系统的工程造价化为等值系列年金值F1:

式中:r0为经济折现率(%);n为工程的经济使用寿命(年);σ为等值均付因子。

(2)灌溉系统年能耗费。管网加压系统年能耗费:

其中:H(D)=ΣN(1.1f·F·Qjm·Lj±Ej)+[H]min+H0(3)

式中:F2为系统年能耗费用(元);T为水泵年运行小时数(h);E为能耗单价(元/k Wh);ρ为水的密度(1.0t/m3);g为重力加速度(9.8m/s2);Q0为水泵出水流量(m3/h);为水泵的设计扬程(m),在管网布置一定的情况下,它是管径的函数;η为机泵的综合效率;N为从水源到田间计算损失的管段数;Qj为第j段管道设计流量(m3/h);Dj为第j段管道管径(mm);δj为第j段管道管壁厚度(mm);为管道水头损失计算公司中与管材有关的参数,对于UPVC管材,f=0.948×105,m=1.77,b=4.77;[H]min为给水栓出水口所需要的最小工作压力(m);Ej为第j段计算管段地面高超程差,顺坡取“-”号,逆坡取“+”(m);H0为水源水位与地面高程差、水泵管路损失及首部枢纽水头损失之和(m)。

(3)灌溉系统的年维修与管理费用。灌溉系统年维修与管理费用F3,一般与工程的总投资成正比,则:

式中:为年维修费率(%);γ为年管理费率(%)。

(4)灌溉系统管径优化目标函数。以上三部分费用之和,即为灌溉系统的年费用。则灌溉系统的管径优化目标函数为:Min Z(Di)=(σ+λ+γ)·F0+F2。

2.2 约束条件

(1)上下级管径约束。因树状管网管道中流量是逐级减少的,所以上级管径必须大于等于下级管径,即Di≥Di+1。增加这个约束还可以减少不必要的运算,提高计算效率。

(2)管道流速约束。为防止管道破坏和泥沙淤积,一般管道都有其设计流速限制,即:vmin≤vi≤vmax,其中:

式中:vi为第i段管道内的流速(m/s);其余符号同前。对UPVC管材,取vmin=0.6m/s;vmax=3.0m/s。

(3)管径约束。由于受到UPVC管生产情况限制,管网中各级管道的管径应在目前生产的UPVC标准管径范围内:Dmin≤Di≤Dmax,根据国内企业UPVC管材生产情况:Dmin=25mm,Dmax=500mm。

(4)管道承压力约束。管网管道的实际压力不应大于低压管道的允许承压力:

式中:管道的允许承压力(MPa);一般低压管道输水灌溉压力不大,往往采用0.3MPa(公称压力PN3)的UPVC管道。

2.3 有关参数的确定

(1)管道设计流量Qi的确定。各级管道的设计流量Qi与种植作物的形式、种类、管网工作制度、灌溉区土质等关系非常密切。设施农业区主要是棚内作物耗水,对降雨利用较少,可以参照《微灌工程技术规范》SL103-95中大棚蔬菜日最大耗水量6mm/d,再根据轮灌时间T、每次灌溉工作时间与每个给水栓控制的田块面积A,以及选用的给水栓孔口尺寸和设计工作压力就可以计算出每个给水栓设计流量Q孔口;在此基础上,由支管数、支管上的给水栓数与确定的轮灌组划分情况计算支管设计流量与干管设计流量。

低压管道灌溉系统轮灌组的划分将对管道设计流量、管网管径的影响很大,它对管网造价的影响远比管径的单纯优化要大得多。如果系统的工作制度一种采用支管轮灌,另一种采用支管上给水栓轮灌,可以看出前一种工作制度下支管的设计流量和管径要比后一种大很多。因此,需要根据管网布置形式进行多方案比较确定灌溉系统较优的轮灌方式。在低压管道灌溉系统轮灌方式确定的基础上,根据同时工作的给水栓数量,推求出管网各级管道的设计流量Qi。

(2)管材的价格系数a、c的确定。根据生产厂家生产的低压管道管径与价格的关系,建立相关幂函数方程,确定价格系数a、c。

2.4 优化模型的求解

本优化模型是一个以连续管径为设计变量的非线性规划模型,该模型的求解方法很多[2,3,4,5,6,7,8,9],主要有拟线性规划法、拉格朗日乘子法、广义简约梯度法、罚函数法、基因算法与人工神经网络法等。近年来的研究表明,广义简约梯度法(GRG)算法在适应问题的广泛性、精度、速度等方面较优,是线性规划算法中最有效的方法[8]。

3 设施农业低压管道灌溉系统最优控制面积确定

在低压管道输水灌溉系统管网优化布置与管径优化的基础上,通过对江苏省许多设施农业建设中的低压管道输水灌溉系统的优化设计的实际应用,根据各系统不同控制面积的大小对管网造价的影响,寻求最佳系统控制面积。

结合江苏省设施农业低压管道灌溉工程的建设,运用系统管径优化模型对面积不等的低压管道输水灌溉系统进行优化设计,根据实际优化结果可以找出系统最佳控制面积。各地设施农业区低压管道灌溉系统优化设计成果见表1。

由表1优化设计结果建立系统控制面积与单位面积年费用的关系,如图1所示。

建立设施农业低压管道灌溉系统控制面积与单位面积年费用的关系相关关系方程为:y=8E-5x2-0.005 4x+0.167,r2=0.875,式中,y代表单位面积年费用(万元/hm2),x代表系统控制面积(hm2);r为相关系数。

根据函数的一阶导数等于零,可求得:函数最小值点为:(33.75,0.075 9);由图中曲线的意义可以看出,最小值点为年费用最小的点,也即系统最优控制面积点。考虑到曲线底部变率不太大,再加上统计特性和实际情况的复杂性,最小值点附近一定范围内的点集也是较优的,故设施农业低压灌溉系统最优控制面积可以在30~40hm2范围内。

4 结语

(1)低压管道输水灌溉系统因具有特殊的优点,加之UPVC管材生产的系列化、标准化程度不断提高和施工方便、价格相对低廉等特点,今后在我国节水农业和现代农业建设中的推广应用范围将越来越大,研究在规划设计中降低系统的年费用具有十分重要的意义。

(2)本文在低压管道输水灌溉管网布置优化与管径优化的基础上,通过许多设计实例优化结果的统计分析,确定了设施农业低压灌溉系统最优控制面积为30~40hm2。这对今后低压管道灌溉的推广应用,具有一定的指导作用,可以大大节省管网投资和年运行管理费用。

(3)由于低压管道灌溉系统受水源位置、田块形状、管网布置、运行管理方式、管材价格等影响较大,所以复杂的特殊情况可以具体优化。

(4)本文的结论仅适用于水泵提水的UPVC低压管道灌溉系统,对其他情况仅作参考,或可根据本文的方法另行分析确定。

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设施优化 篇8

1城市道路交通设施空间资源优化概述

1.1城市道路交通设施资源优化的重要性

当前社会经济的高速运行对城市道路设施空间资源优化研究提出新的要求,随着城市人口剧增,城市中机动车数量大幅增加,为城市交通带来了巨大压力。

特别是对于一些经济高速发展的城市,交通拥堵现象频频发生,导致城市发展效率低下,人际关系淡漠,市民不满情绪高涨。对这一领域的空间资源进行优化研究能够补救目前严峻的拥堵现状,提升交通运行效率,并且可以结合调查研究结果对资源配置进行优化,适时改进市民运输方案,满足人口剧增对于城市建设的新要求。通过对这一问题的合理规划并制定城市未来发展的蓝图,可以在城市未来发展中减少不必要的资金浪费,使城市道路规划能够一步到位,在今后发展中更趋向于构建一个完善的城市道路交通运输体系,增加城市综合竞争力,吸引各项人才,促进城市健康发展。

1.2城市道路交通设施资源优化存在的问题

城市道路交通设施资源优化的问题主要包括宏观上的配置优化问题以及微观上的设计优化问题。宏观配置优化问题主要是针对城市未来发展而言,结合城市远期的发展规划合理布局城市道路设施。在我们国家部分城市当中,尤其是快速发展中的城市,由于前期规划不足,随着经济的发展,人口逐渐增多,城市道路交通难以满足人口激增的要求,这就使得在未来发展中面临着需要改建甚至拆除部分道路交通设施的问题,不仅增加大量的人力物力,也使城市发展效率受到影响,甚至城市文化传承出现断裂。微观设计上的优化主要是指在当前经济发展条件下,某一路段的设施是否配套,包括车道的划分、道路网络的构建以及公交线路的布局等等。目前我国在大型城市中易于出现类似的问题,公交线路规划不合理对市民出行产生阻碍,车道划分不合理使交通运输效率低下,或者具体微观设计与城市发展主体缺乏配套性等。

2对城市道路交通设施资源优化的研究

2.1空间资源优化研究

城市道路交通设施在空间上的资源优化主要包括城市未来发展路径、目标发展类型、人口总量以及增长趋势、城市经济运行现状以及城市主体土地资源的利用现状等。对资源进行空间上的优化需要充分参考土地资源利用对于交通的作用,通过科学合理的调查研究并结合城市未来发展规划对整个城市道路交通系统进行长远布局。目前我国在这一领域的研究仍处于起步阶段,因此对于这类问题的处理多数是参考西方国家的成功经验,再辅之以我国对于交通系统机理的研究成果,通过集计的方式对于上述的宏观方面进行分析,提出适合当地发展趋势的客运方式。近些年来在各城市的实践当中逐渐探索出了另一种方式,主要通过对城市居民的生活习性进行研究,将收集到的数据进行汇总,再结合本地的交通运输特色,探讨在空间上对资源进行优化的模式。对于这一部分的研究能够在宏观上实现城市道路设置资源的优化配置,真正在实践当中为城市发展做出贡献。

2.2空间资源平衡研究

城市道路交通在宏观上的资源优化配置仅仅是解决交通拥堵现状的一部分措施,要想彻底解决这一困扰城市发展的问题,还需要从资源平衡的角度着手。目前较为普遍的是对城市道路的平衡性系统进行研究,在上世纪末就有科学家提出借助数学模型对空间资源的平衡性进行研究,这一方法在本世纪得到普遍应用并获得了创新,为城市道路设施的平衡性做出了巨大贡献。资源平衡理念的提出为解决城市交通问题提供了新的思路,有利于从基础层面为解决此类问题,使得资源的配置更具公平性、均等性,提升资源利用效率。

2.3运行效率研究

效率是发展的保障,城市道路设施作为城市发展的生命线,其运输质量的高低影响着城市发展的优劣。城市交通运输效率的提升需要结合城市中已经设置完毕的空间资源,力求在最大幅度上提升效率。交通状况对于效率的提升可以从多个方面进行入手,包括改进交通运输方案、合理规划交通网络等。具体操作中可以引入立体式的城市公交,增加载客量,提升运输效率,尤其是在节假日等出行的高峰期,可以有针对性的调节运输方案。另外还可以通过提升公共交通的舒适指数,吸引更多市民使用公共交通,减少道路上私家车的数量,缓解交通拥堵的同时还可以节约资源。

3结论

当前我们国家的城市道路交通设施主要采用传统的配置方式,随着城市经济的不断发展,越来越多的人口涌入,传统道路交通模式已经无法满足人口激增对于城市交通设施提出的新的要求。面对日益旺盛的需求,相关部门只能做到暂时缓解,要想真正从根本上解决这一问题,还需要从城市道路交通空间资源优化的方面着手。当前我国在这一部分面临的主要问题包括在宏观上的资源配置不合理以及在微观上的设置设计不协调等。因此研究认为需要从空间资源的优化与平衡上入手,目前常用的方法是利用数学模型的方式对城市交通进行分析,或者采用计集的方式进行研究,另外也需要结合城市设计中的平衡性理念对城市未来发展做出规划,以此来提高城市运行效率,增加综合竞争力。

参考文献

[1]袁仁武.城市道路交通设施空间资源优化研究[J].科技与企业,2016,10:57.

[2]邓羽,蔡建明,杨振山,王昊.北京城区交通时间可达性测度及其空间特征分析[J].地理学报,2012,2:169-178.

设施优化 篇9

1 超低渗油田的相关介绍

低渗透的油田根据渗透率主要分为三类, 平均渗透率在 (10.1~50) ×10-3μm2范围内的油田称为低渗透油田, 而平均渗透率在 (1.1~10.0) ×10-3μm2之间油田称为特低渗透油田, 而平均渗透率在 (0.1~1.0) ×10-3μm2之间的成为超低渗透油田, 这种油田的丰度和渗透度都很低, 一般情况下, 是不会进行开发的, 但是, 由于我国超低渗透油田的范围比较广, 且很多油田的原油性质比较好, 油层也非常厚, 如果开发和利用的得当, 是比较有价值的, 还能为我国的石油开采做出突出的贡献。长庆油田近年来对超低渗透油田的研究很深入, 并取得了一些突出的成果, 目前, 井场的设施问题成为制约油田发展的重要因素, 我们要采取相应的优化设计方案, 加强井场的建设。

2 我国超低渗透油田井场建设的现状

超低渗透油田的井场建设十分重要, 从安全环保的角度上说, 井场的建设需要有相应的雨水收集和处理系统, 由于油田的油污比较多, 如果不处理好雨水的问题, 很容易把油污通过雨水带出, 对环境产生了很大的污染。近年来, 我国对环保事业的重视程度越来越高, 所以, 长庆油田对井场的安全环保设施做出了极大的改善, 但是, 仍旧存在三个方面的问题, 首先, 长庆油田的黄土土质较软, 容易造成地基的崩塌;其次, 油污容易随雨水下渗, 影响土质;最后, 暴雨后进行雨水的收集, 由于蒸发池的容积有限, 容易造成坍塌。其次, 从投资角度上说, 井场的设施是油田投资的大头, 而其中井场的巡井房和围墙是重中之重, 我们要加大对井场设施的投资, 一方面, 可以提高石油开采的效率, 强化硬件设施的建设, 另一方面, 可以加强油田的安全运行。目前, 长庆油田的井场建设水平较高, 已经具备很好的开发条件, 但是, 在一些小的方面还有可以优化的地方, 我们将采取有效的措施, 提高井场设施的优化设计效果, 为长庆油田的发展奠定基础。

3 井场设施的优化设计的实施

针对目前井场设施存在的问题, 我们要在围墙、环保和雨水的收集等方面做好充分的工作, 优化整体设计, 不断加强油田的建设。

3.1 围墙的简化工作

围墙的建设是油田井场设施建设中的重中之重, 也是投资比例较大的一块。目前, 我们采取有效措施着力降低成本, 主要是通过将原来砖砌的围墙换成了土筑的防护堤, 这样, 从选材上大大降低了成本, 同时, 高度也得到了优化, 并且, 使用土筑的防护堤也能达到含油污的水源不会流出井场的目的。

3.2 含油污水池的建设

含油污水的收集是油田井场的重点工作, 以往, 我们主要使用的是雨水的蒸发池, 其建造成本比较高, 目前, 我们采取了取消雨水蒸发池的优化方案, 采取分流的途径, 大大减少了含油污水池的容量, 从而使油田的建设有所降低, 同时, 也规避了雨水蒸发池产生的一些问题。

3.3 设置集水沟

集水沟的主要目的是收集洁净的雨水, 一些相对安全区域的雨水能够自然的流入集水沟, 我们可以利用这部分的雨水对油田周边的植被进行灌溉, 节约了灌溉用水, 对周边环境的建设也有非常好的作用。

3.4 设置视频监控系统

随着科学技术的不断进步, 视频的监控系统走入了各行各业, 同时, 在长庆油田中也有了广泛的应用, 我们利用视频监控系统, 可以有效的对油田的工作情况进行全面的动态了解, 能够及时发现问题并做出处理, 同时, 可以采用这个系统对员工的工作进行监督, 提高他们的工作效率。

4 结语

长庆油田的井场设施得到了充分的优化, 并在使用过程中的效果非常令人满意, 我们将继续对相关的设施进行进一步的优化, 保证整个油田的安全稳定运行。同时, 我们在油田开采的过程中, 因为石油是高污染的行业, 所以要充分的考虑到环境的问题, 为我国的生态建设保驾护航, 同时为石油企业的发展奠定良好的基础。

摘要：超低渗透油田在我国的石油行业中具有重要地位, 是我国分布区域较广的油田类型, 由于超低渗透油田的丰度较低、渗透率低、单井的产能也较低, 所以, 该种油田的开发难度较大。长庆油田作为国内的知名企业, 对超低渗透油田的井场设施的优化设计有独到的见解, 本文对相关的问题进行了阐释, 希望能进一步促进长庆油田的发展。

关键词：超低渗透,标准化井场,安全环保

参考文献

[1]樊成.长庆油田超低渗透油藏开发技术研究与应用[J].石油化工应用, 2009, 02:30-35.

[2]习琦, 田景隆, 陈述治, 尚进.长庆油田地面建设关键技术综述[J].石油规划设计, 2013, 01:8-11+33+59.

设施优化 篇10

关键词：物流强度,物流分析,系统设施布置

在制造业中, 通常物料搬运和运输的成本约占制造业总成本的20% ～ 50%, 工厂布局设计主要是确定工厂的生产部门、辅助部门和管理部门的位置。一个良好的设施布置设计可以使物料搬运的成本降低, 较好地发挥经济效益和社会效益。本文针对CVT公司设施布置的现状, 运用系统化设施布置规划 (SLP) 的理论优化各个车间或部门之间的相对位置, 从而减少各车间或部门之间不必要的搬运浪费。提高企业物流率, 最终降低企业成本。

一、系统布置设计 (SLP) 模式

1961年美国的缪瑟提出的系统设施布局的方法简称SLP。该方法提出了作业单位相互关系密集表示法, 使布置设计由定性阶段发展到定量阶段。在缪瑟提出的SLP中, 正式把产品P、产量Q、生产路线R、辅助服务部门S及生产时间安排T作为给定的基本要素, 作为布局设计工作的基本出发点。系统布置设计程序如图1所示。

二、系统布置设计 (SLP) 在CVT公司的应用

随着能源与环境的压力增加, 清洁可再生的新能源近年受到普遍重视。在各类绿色能源中, 风能是前景潜力巨大的可再生能源之一, 风力发电技术相对比较成熟, 并且最具有大规模商业开发条件。CVT公司从事风力发电以及工业通用变流器的研发、生产和制造。

(一) PQ产品分析。

本文中结合历史产能, 综合考虑工艺矩阵、物流搬运难易程度以及对利润的贡献得出各产品的加权综合月运输量, 如表1。

(二) 物流分析。

物流分析包括确定物料在生产过程中每个必须的工序之间移动的最有效顺序及其移动的强度和数量。结合CVT公司商品生产类型的, 所有产品的生产过程汇总成多种产品的工艺过程表。

(三) 物流强度分析。

把一定时间周期内的物流对象的移动量作为物流强度。本文结合CVT公司变流器生产过程各零部件装配、运输过程中的月度搬运质量为物流强度。SLP将物流强度分为A、E、I、O和U来表示。 算出物流强度表之后, 分级作物流相关图。从表1中按路线将物流强度从大到小列出, 见图2, 再将同一作业单位对的物流强度合并, 最后划分物流等级如表2。

(四) 非物流强度分析。

在系统布置设计中, 各作业单元的非物流关系是通过作业单位相互关系分析来反映和实现的。在一般情况下, 相关程度高的区域在布置时应紧邻或接近, 而相关程度低的区域则不宜接近。在规划过程中应由规划设计者根据使用单位或企业经营者的意见, 进行综合的分析和判断。结合CVT公司的实际情况, 比如水冷系统不能靠近电气设备、测试区或装配区尽量集中等因素, 可以得到非物流相互关系表。

(五) 作业单位综合相互关系分析。

首先确定物流与非物流关系的比重。本文中分析CVT变流器实际生产情况, 选取m:n=1:1。然后将物流强度等级和非物流强度等级的密切程度等级量化。取A=4, E=3, I=2, O=1, U=0, X=-1。根据TRij值递减将综合关系分析为A、E、I、O、U和X六个等级, 各级对应的单元数符合一定的比例, 最后确定各等级数量, 汇总后如表3和4。

(六) 作业单元位置确定。

物流中心总平面布置是从各作业单位间的综合关系密切程度出发, 安排个作业间综合关系密切程度出发, 安排各作业之间的相对位置, 关系密切高的作业距离近, 反之亦然。本文采纳Tompkins的关系表法分析解决CVT变流器装配的布置问题。它的主要步骤如下: 先将综合关系相关图转化为关系工作表, 如表5;将每个作业单位制作出一个相同面积的拼块;分析得到拼块图在拼块图上作流程分析;将拼块图转;化为面积图。

对每一个作业单位作一个同样大小的方块, 称为无面积拼块。 在拼块上, 将作业单位代号写在正中央, 名称写在代号上面, “X=”写在代号下面;四个角分别放置与之成A、E、I、O级关系的, U级关系不用考虑。实例如图3。

摆放时, 先找出关系最重要的, 即A最多的, 若A级数量相同, 再比较E的。将此块先放于中央位置。摆放规则是:A级关系要边靠边放, E级关系至少角靠角, X级关系不能靠边也不能靠角。 依次按照此方法综合评价比较CVT流水线各布置得到图4方案。

三、结语

随着生产方式的变革, 不增加设备或少量增加基础上车间重构, 以期提高生产效率, 加快企业生产节奏, 快速应对市场需求, 已经成为很多企业迫在眉睫的事情。本文在利用SLP 方法科学地研究了CVT公司变流器装配工厂的实际需求, 并提出了解决方案。

参考文献

[1].任建标.生产与预测管理[M].北京:电子工业出版社, 2006

[2].方庆琯, 王转.现代物流设施与规划[M].北京:机械工业出版社, 2012

[3].理查德·蔡司等.运营管理[M].北京:机械工业出版社, 2007

[4].李娟, SLP在物流中心总体布局规划中的应用[J].现代经济 (现代物业下半月刊) , 2009