優(yōu)化設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法范文

導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇優(yōu)化設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

截面優(yōu)化 形狀優(yōu)化 拓?fù)鋬?yōu)化 算法

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是最近30年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新的技術(shù)，這是結(jié)構(gòu)上的一次重大的飛躍，它讓設(shè)計(jì)者們從被動(dòng)的狀態(tài)變?yōu)榱酥鲃?dòng)狀態(tài)。優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠非常合理地使用每一種材料的性能，讓結(jié)構(gòu)內(nèi)的每一個(gè)單元都能夠很好的協(xié)調(diào)在一起，并且保證安全度是完全達(dá)標(biāo)的。于此同時(shí)，它還能夠幫助整體性的方案設(shè)計(jì)進(jìn)行一個(gè)非常合理的決策。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)從出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有40多年的歷史了，而在過(guò)去的30年內(nèi)，它在理論和算法等方面都取得了非常顯著的進(jìn)展。這些進(jìn)展大部分是與連續(xù)變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)的，另外少部分是與離散變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)的。

1.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論

1.1 截面優(yōu)化

截面優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量要么是板的厚度、桿的橫截面積，要么是復(fù)合材料的方向角度或分層厚度，因此，在使用有限元對(duì)結(jié)構(gòu)的位移與應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，只需要直接地使用靈敏度分析以及適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)規(guī)劃方法便能夠完成截面優(yōu)化的過(guò)程，而不需要對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行重新劃分。對(duì)于幾何狀態(tài)一定的情況，有限元分析只需要在桿的橫截面的性質(zhì)發(fā)生改變的時(shí)候才重復(fù)地進(jìn)行。對(duì)于板這類有連續(xù)性結(jié)構(gòu)的東西，也只需要把各個(gè)單元的厚度作為設(shè)計(jì)的變量，得出的優(yōu)化結(jié)果便是呈階梯形分布的板的厚度。在這些優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，設(shè)計(jì)變量和剛度矩陣一般情況下是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。所以，截面優(yōu)化應(yīng)該重點(diǎn)研究?jī)?yōu)化算法與靈敏度分析。

1.2 形狀優(yōu)化

形態(tài)優(yōu)化的主要特征是在結(jié)構(gòu)給定的前提下通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的邊界形狀或內(nèi)部的幾何形狀進(jìn)行調(diào)整來(lái)節(jié)約材料并且對(duì)結(jié)構(gòu)的特性進(jìn)行改善。從對(duì)象上劃分，形狀優(yōu)化主要可以分為塊狀、板狀的連續(xù)體結(jié)構(gòu)與桁架類的桿系結(jié)構(gòu)。對(duì)于桿系結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行優(yōu)化的求解方法主要可以分為兩類。第一類是綜合法，即是將兩類變量統(tǒng)一起來(lái)同時(shí)進(jìn)行處理，運(yùn)用無(wú)量綱化，然后構(gòu)造近似數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解。第二類是分步優(yōu)化方法，即是將尺寸變量和幾何變量分為兩個(gè)設(shè)計(jì)空間，然后分別對(duì)這兩類變量進(jìn)行優(yōu)化，也即是每一步將一個(gè)變量固定，同時(shí)優(yōu)化另一個(gè)變量，兩步之間通過(guò)迭代進(jìn)行協(xié)調(diào)。

1.3 拓?fù)鋬?yōu)化

拓?fù)鋬?yōu)化已經(jīng)成為了現(xiàn)今結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的一個(gè)焦點(diǎn)，因?yàn)樗梢栽诠こ探Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最初的階段便為設(shè)計(jì)者提供一個(gè)概念性的設(shè)計(jì)，讓結(jié)構(gòu)在布局上運(yùn)用到最好的方案，這樣，拓?fù)鋬?yōu)化就比截面優(yōu)化和形狀優(yōu)化能夠獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，也更容易受到工程設(shè)計(jì)人員的親睞。拓?fù)鋬?yōu)化的目的是在設(shè)計(jì)空間中尋找結(jié)構(gòu)的剛度最好的分布形式，從而來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)的一些性能進(jìn)行優(yōu)化或者減輕結(jié)構(gòu)的重量。

2.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

2.1 數(shù)學(xué)規(guī)劃法

數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的提出開創(chuàng)了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)優(yōu)化的新時(shí)代，將優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)規(guī)劃的形式求解也就是將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在設(shè)計(jì)的空間中，在一定的可行域內(nèi)尋找最小目標(biāo)等值面上的可行的點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)也就是問(wèn)題的最優(yōu)解。數(shù)學(xué)規(guī)劃法有非常嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)，雖然它在一定的條件下能夠收斂到最優(yōu)的解，但是它要求問(wèn)題能夠非常明顯地表達(dá)，而且大多數(shù)情況下還要求設(shè)計(jì)變量必須是連續(xù)變量，目標(biāo)函數(shù)是連續(xù)的而且性態(tài)要良好。對(duì)于大型的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題，收斂性一般都不是很好，而且迭代的次數(shù)比較多，這樣就加大了結(jié)構(gòu)分析的工作量，降低了工作效率。近似概念大大地提高了規(guī)劃方法的計(jì)算的效率。

2.2 最優(yōu)準(zhǔn)則法

直接地使用數(shù)學(xué)規(guī)劃理論需要多次地調(diào)用函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，而且當(dāng)設(shè)計(jì)變量增加時(shí)調(diào)用次數(shù)也會(huì)迅速增加，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的效率太低，在這樣一種背景下便出現(xiàn)了最優(yōu)準(zhǔn)則法，它是最先發(fā)展的一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。這種方法雖然計(jì)算效率比較高，但是在建立迭代公式的過(guò)程中受到很多假設(shè)的限制。

2.3 仿生學(xué)方法

近年來(lái)，對(duì)自然界進(jìn)化進(jìn)行模擬的算法有兩類，即模仿自然界過(guò)程算法和模仿自然界結(jié)構(gòu)算法，主要又可以分為：進(jìn)化算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法與模擬退火。

結(jié)語(yǔ)

結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一門綜合性的學(xué)科，也是一個(gè)有很大發(fā)展?jié)摿Φ难芯糠较颍哂幸欢ǖ睦碚搩r(jià)值與應(yīng)用價(jià)值。在理論上，它對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了一個(gè)新理念，極大地促進(jìn)了人類資源的合理配置。于此同時(shí)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題的本身也帶動(dòng)了一些相關(guān)性學(xué)科的發(fā)展，對(duì)各個(gè)學(xué)科的發(fā)展提出了一些新要求。本文對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一些優(yōu)化方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概括。截面優(yōu)化相對(duì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)比較完善，形狀優(yōu)化也漸漸地變得成熟，只有拓?fù)鋬?yōu)化至今還處在理論探索的階段。

參考文獻(xiàn)

[1]侯貫澤，劉樹堂，簡(jiǎn)國(guó)威.工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法[J].鋼結(jié)構(gòu)，2009，08：30-33.

[2]董立立，趙益萍，梁林泉，朱煜，段廣洪.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)理論方法研究綜述[J].機(jī)床與液壓，2010，15：114-119.

[3]李晶，鹿曉陽(yáng)，陳世英.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法研究進(jìn)展[J].工程建設(shè)，2007，06：21-31.

[4]錢令希，程耿東，隋允康，鐘萬(wàn)勰，林家浩.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法的某些進(jìn)展[J].自然科學(xué)進(jìn)展，1995，01：66-72.

篇2

關(guān)鍵詞：優(yōu)化；素描；教學(xué)方法；觀念

中圖分類號(hào)：G42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5312（2012）30-0247-01

一、教學(xué)方法與規(guī)律

近年來(lái)，我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了科學(xué)的素描技藝訓(xùn)練方法，使得素描教學(xué)成效取得了巨大的成就。但同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)，素描教學(xué)中普遍存在著過(guò)于注重對(duì)素描技藝的訓(xùn)練，而忽視了素描藝術(shù)本身的規(guī)律性。素描技藝訓(xùn)練的目的是什么，學(xué)生應(yīng)具備怎樣的能力？這應(yīng)該是每一位素描教師應(yīng)首先考慮的問(wèn)題。一味地追求對(duì)學(xué)生素描技藝的強(qiáng)化訓(xùn)練，學(xué)生可能會(huì)熟練掌握方法，但很難培養(yǎng)出學(xué)生的藝術(shù)形象思維能力。他們一旦脫離客觀實(shí)物，就不知該如何下手。

改革開放之后，我國(guó)沿用了幾十年的“契氏”教學(xué)法一統(tǒng)的局面被打破了。西方藝術(shù)大師的經(jīng)典素描作品使我們?cè)陂_拓了眼界的同時(shí)，也反思了素描教學(xué)法的改革。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方法常會(huì)使我們的教學(xué)停留于對(duì)方法的追求，總是新瓶裝舊酒，換湯不換藥。對(duì)于素描教學(xué)中藝術(shù)造型的研究卻仍然沒有引起足夠的重視，因而，在素描教學(xué)中，我們應(yīng)注重訓(xùn)練學(xué)生通過(guò)自己的眼睛去捕捉事物的形象，并能夠通過(guò)藝術(shù)的形式表現(xiàn)出來(lái)。素描技藝只是學(xué)生掌握造型藝術(shù)的一種手段，并非根本目的。只有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，才能使學(xué)生擺脫對(duì)于技藝的過(guò)分追求的現(xiàn)狀，才能通過(guò)經(jīng)典的藝術(shù)作品去把握規(guī)律性的東西。繪畫的藝術(shù)流派，不論哪一派，他們的藝術(shù)規(guī)律是相同的，區(qū)別僅僅在于風(fēng)格上的差異。

二、教學(xué)方法與觀念

繪畫藝術(shù)流派的風(fēng)格究其根本是由觀念的不同所形成的。例如一支客觀存在的筆，經(jīng)過(guò)人的觀察之后，可能幻化成另外一種形態(tài)的東西，這就是由于人的大腦經(jīng)過(guò)思維后所形成的反射，是一種能動(dòng)的反射。因而，人腦所形成的畫面是由感覺器官輸入人腦后經(jīng)過(guò)思后，形成的一種觀念。“契氏”教學(xué)法認(rèn)為，任何藝術(shù)形體都是由“塊”和“面”組成的，即使是線也是由“面”所構(gòu)成的。而國(guó)畫則講究“線”，認(rèn)為畫家可以通過(guò)線創(chuàng)造萬(wàn)物。所以，兩者的差別就顯而易見。因此，素描教學(xué)應(yīng)研究觀念，尋求事物背后的規(guī)律性的東西，而不應(yīng)過(guò)分注重教學(xué)方法。

在實(shí)際教學(xué)中，教師在講授觀念的重要性之時(shí)，最多的就是整體與局部之間的關(guān)系。這本無(wú)可厚非，主次之分是素描的核心，但同時(shí)也不應(yīng)忽視兩者之間的相互作用。要辯證地看待整體與局部，只有這樣才能避免陷入簡(jiǎn)單、片面、狹隘的誤區(qū)。高強(qiáng)度的技藝訓(xùn)練可以使學(xué)生迅速的提高素描水平，這容易使學(xué)生在初步掌握了素描的技藝的基礎(chǔ)上，形成定向思維的模式。如初學(xué)時(shí)，教師一般會(huì)強(qiáng)調(diào)通過(guò)把明暗交接的部分進(jìn)行一定的夸張?zhí)幚恚梢愿用魑膮^(qū)分事物之間的存在關(guān)系。學(xué)生通過(guò)高強(qiáng)度的訓(xùn)練，形成一種“習(xí)慣”，在繪畫時(shí)過(guò)多地區(qū)套用這種模式。

對(duì)于素描的本質(zhì)缺乏認(rèn)識(shí)，是由“觀念”形成的。在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生往往會(huì)對(duì)如何畫才能達(dá)到客觀事物的本質(zhì)這一問(wèn)題而感到不知所措。本質(zhì)和表象是一對(duì)范疇，表象指的是人能通過(guò)感官感覺到的東西，而本質(zhì)指的是事物的內(nèi)在，兩者是相互統(tǒng)一的。比如，我們通過(guò)觀察著衣人物只能看到其本質(zhì)的一部分。因?yàn)椋覀儾荒芸匆娖淙浚荒芡ㄟ^(guò)人的膝部、肘部等重要的關(guān)節(jié)部位和整體的外形來(lái)把握。因而，學(xué)生如果不能把握事物的本質(zhì)規(guī)律，則容易以孤立的視角看待事物，人體模特的臂膀的伸展有著明顯的差異，而學(xué)生的素描，卻過(guò)于僵硬，這正是由于忽視事物本質(zhì)規(guī)律的反映。樹立學(xué)生養(yǎng)成透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，使現(xiàn)象服務(wù)于本質(zhì)，是必須重視的觀念問(wèn)題。

三、優(yōu)化教學(xué)方法與手段

教師應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于素描基礎(chǔ)訓(xùn)練的目的和重要性的認(rèn)識(shí)。這樣能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。如有的學(xué)生素描功底較好，但其主觀意識(shí)薄弱，容易羨慕他人的“漂亮”作品，但對(duì)自己存在的問(wèn)題卻仍不知所在。素描基本功的訓(xùn)練，其實(shí)是培養(yǎng)學(xué)生藝術(shù)形象創(chuàng)造能力的重要基礎(chǔ)，對(duì)其一生的藝術(shù)生涯有著極為重要的影響。傳統(tǒng)的教學(xué)方法過(guò)于注重學(xué)生技藝的訓(xùn)練，使得他們花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力于物體的簡(jiǎn)單摹仿之中，而對(duì)物體的形體轉(zhuǎn)換成藝術(shù)表現(xiàn)形態(tài)方面存在明顯的不足。長(zhǎng)期如此，必會(huì)導(dǎo)致學(xué)生藝術(shù)創(chuàng)造能力培養(yǎng)的缺失。因而，在教學(xué)中注重將摹仿與藝術(shù)形象創(chuàng)造有機(jī)結(jié)合，是辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)，必須加以結(jié)合。視覺的觀察加上藝術(shù)思維的想象，是學(xué)生完成藝術(shù)升華的重要條件。一個(gè)僅能摹仿的學(xué)生是難以在素描藝術(shù)領(lǐng)域獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步的。在培養(yǎng)學(xué)生藝術(shù)形象的創(chuàng)造能力時(shí)，需要教師具備一定的膽識(shí)與技巧，其中有規(guī)律可循，教師只有掌握并靈活運(yùn)用它，才能使得素描教學(xué)更上一層樓。

參考文獻(xiàn)：

篇3

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)方案；優(yōu)化；“倒三角”法

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的必要性

1、中標(biāo)設(shè)計(jì)方案有待成熟與完善

方案中標(biāo)并不意味著方案的完善。通常情況下，自招標(biāo)文件公布至提交方案，留給設(shè)計(jì)單位的有效設(shè)計(jì)周期不會(huì)超過(guò)40天。同時(shí)，依據(jù)招投標(biāo)法規(guī)，招標(biāo)期間建設(shè)單位與設(shè)計(jì)單位之間除“答疑”之外不能進(jìn)行其他方式的溝通，因此，在有限時(shí)間與有限交流的前提下，要求設(shè)計(jì)單位拿出能夠充分領(lǐng)悟建設(shè)單位意圖、完全滿足建設(shè)需求的方案是不現(xiàn)實(shí)的。

2、建設(shè)單位的技術(shù)要求有待明確與落實(shí)

目前的建設(shè)項(xiàng)目，尤其是大型復(fù)雜建設(shè)項(xiàng)目，面臨功能、交通、環(huán)保、景觀、法規(guī)等越來(lái)越復(fù)雜的內(nèi)外部環(huán)境條件和設(shè)計(jì)約束，在缺乏建筑設(shè)計(jì)方案雛形的情況下，建設(shè)單位很難提出明確詳細(xì)的設(shè)計(jì)要求，其在設(shè)計(jì)招標(biāo)文件中對(duì)功能需求、建筑風(fēng)格的描述往往是模糊的或是框架的。因此，在明確中標(biāo)方案后，應(yīng)該基于中標(biāo)方案的建筑布局，對(duì)各項(xiàng)技術(shù)要求、功能需求及設(shè)計(jì)約束進(jìn)行逐一細(xì)化、優(yōu)化和協(xié)調(diào)，并最終落實(shí)和確認(rèn)。

3、集思廣益，博采眾長(zhǎng)

中標(biāo)方案僅為一家單位的設(shè)計(jì)成果，其設(shè)計(jì)思路的局限性在所難免。而設(shè)計(jì)招標(biāo)過(guò)程中，少則三家，多則十幾家單位參與設(shè)計(jì)，各投標(biāo)方案的設(shè)計(jì)手法、設(shè)計(jì)亮點(diǎn)對(duì)開拓建設(shè)單位和中標(biāo)設(shè)計(jì)單位的思路是有價(jià)值的，可以在設(shè)計(jì)方案優(yōu)化階段集思廣益、博采眾長(zhǎng)，充分借鑒其他投標(biāo)方案的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)中標(biāo)方案進(jìn)行優(yōu)化完善。鑒于這些情況，對(duì)于工程建設(shè)項(xiàng)目，尤其是大型復(fù)雜建設(shè)項(xiàng)目，方案優(yōu)化工作已成為工程建設(shè)過(guò)程中不可或缺的工作程序和環(huán)節(jié)。建設(shè)單位要摒棄建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化可有可無(wú)的思想誤區(qū)，在設(shè)計(jì)招標(biāo)結(jié)束后不要急于展開后續(xù)設(shè)計(jì)，而要發(fā)揮各方優(yōu)勢(shì)，對(duì)中標(biāo)方案進(jìn)行充分的優(yōu)化和深化，使各項(xiàng)功能指標(biāo)及技術(shù)措施更為合理，建筑風(fēng)格定位更為準(zhǔn)確，造價(jià)與運(yùn)營(yíng)成本更為經(jīng)濟(jì)，并為后續(xù)工程設(shè)計(jì)、工程施工等環(huán)節(jié)提供科學(xué)、系統(tǒng)的工作依據(jù)。

二、建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的風(fēng)險(xiǎn)與原則

建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的初衷往往都是好的，但是否所有的優(yōu)化工作都能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)呢？一些建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位雖然投入了大量精力、時(shí)間進(jìn)行方案優(yōu)化，但由于工作方法不當(dāng)，往往出現(xiàn)調(diào)改了一個(gè)地方，卻引發(fā)更多相關(guān)問(wèn)題的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)改，卻發(fā)現(xiàn)不是對(duì)中標(biāo)方案進(jìn)行了“優(yōu)化”，而是丑化、劣化了原有方案，甚至顛覆了中標(biāo)方案，輕者延誤了工期，重者則造成工程建設(shè)管理的重大失誤。

因此，為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)，達(dá)到理想的優(yōu)化效果，在建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化過(guò)程中，如下幾條原則是應(yīng)該嚴(yán)格遵循的：

1、堅(jiān)持并充分發(fā)揮專業(yè)人員的主導(dǎo)作用

優(yōu)化不成反遭劣化的原因可能來(lái)自多方面，但非專業(yè)因素過(guò)多地干預(yù)甚至主導(dǎo)優(yōu)化過(guò)程是其中一項(xiàng)主要原因：一方面是建設(shè)單位的參與熱情或領(lǐng)導(dǎo)的主觀意愿不知不覺中影響或壓制了建筑師的創(chuàng)作空間；另一方面，中標(biāo)單位也常常存在任務(wù)完成式的被動(dòng)工作心態(tài)，“既然已經(jīng)中標(biāo)了，業(yè)主單位說(shuō)怎么改就怎么改吧！”結(jié)果是系統(tǒng)思考不足引發(fā)更多的問(wèn)題，造成方案的劣化。雖然建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化是一項(xiàng)需要多方參與、博采眾長(zhǎng)的活動(dòng)，但同時(shí)，也是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)的工作。為確保優(yōu)化方案的科學(xué)性與合理性，來(lái)自各方面的的意見與建議必須要經(jīng)過(guò)建筑師的整理、甄別與過(guò)濾后，通過(guò)專業(yè)的設(shè)計(jì)手段與技術(shù)舉措加以落實(shí)。建筑師要摒棄任務(wù)完成式的消極態(tài)度，積極承擔(dān)起方案優(yōu)化的主導(dǎo)責(zé)任。同時(shí)，建設(shè)單位要給予建筑師以充分的信任與授權(quán)，并在工作程序、機(jī)制上給予保證。

2、識(shí)別并堅(jiān)持中標(biāo)設(shè)計(jì)方案的精髓，避免顛覆性的修改

設(shè)計(jì)招投標(biāo)制度對(duì)中標(biāo)方案的法律地位是有明確規(guī)定的，且大型重要項(xiàng)目的中標(biāo)方案一般都經(jīng)過(guò)了建設(shè)單位高層領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可，所以不能敞開來(lái)優(yōu)化，而是應(yīng)該充分挖掘、識(shí)別、提煉出原有中標(biāo)方案的亮點(diǎn)，在保持原有方案精髓的基礎(chǔ)上開展設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，切忌進(jìn)行顛覆性的修改。

3、自頂向下，抓大放小，做本階段應(yīng)該做的事

由于中標(biāo)方案大多為概念設(shè)計(jì)深度，在設(shè)計(jì)方案優(yōu)化階段，應(yīng)采取自頂向下的優(yōu)化策略，優(yōu)先著力于宏觀與總體層面上的要素，重點(diǎn)關(guān)注于本階段必須完善與決策的重要事項(xiàng)，避免過(guò)多、過(guò)早地陷入局部細(xì)節(jié)問(wèn)題中。

三、建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的要素

那么，在建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化階段，需要重點(diǎn)關(guān)注的要素有哪些呢？通常包括如下幾個(gè)方面：

1、文化要素

建筑的文化特質(zhì)與內(nèi)涵,廣泛涉及到歷史、文脈、民族、地域風(fēng)情、風(fēng)格定位、建設(shè)單位的組織文化等諸多方面，且往往難以用明確的語(yǔ)言來(lái)加以表述。對(duì)文化要素的正確把握與合理表達(dá)通常是建筑設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。中標(biāo)方案能得到評(píng)標(biāo)專家的認(rèn)可，一般會(huì)在文化要素的詮釋方面有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，但這并不意味著已全面到位。在方案優(yōu)化階段，建設(shè)單位與設(shè)計(jì)單位均應(yīng)對(duì)文化要素給予充分關(guān)注，并通過(guò)反復(fù)的溝通與論證，以準(zhǔn)確把控建筑的文化定位與建筑格調(diào)。

2、功能要素

在招投標(biāo)之前，由于尚無(wú)建筑方案雛形，建設(shè)單位對(duì)功能需求的描述往往是粗線條的，大量技術(shù)指標(biāo)尚有待細(xì)化與明確。因而，在方案優(yōu)化階段，需要基于中標(biāo)方案對(duì)功能要素進(jìn)行梳理，并逐一驗(yàn)證落實(shí)。同時(shí)，力爭(zhēng)通過(guò)功能集成，碰撞、激發(fā)新的想法和創(chuàng)意，使功能更趨完善與優(yōu)化。

3、成本要素

目前成本指標(biāo)已成為限額設(shè)計(jì)的一項(xiàng)硬性約束，必須加以嚴(yán)格控制。然而，在投標(biāo)階段，設(shè)計(jì)單位的關(guān)注點(diǎn)集中在建筑專業(yè)，建筑估算往往僅能達(dá)到匡算深度。在方案優(yōu)化階段，需要結(jié)合具體的中標(biāo)方案，對(duì)建筑成本要素進(jìn)行分析，并基于成本限額指標(biāo)對(duì)功能、材料、結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行全面優(yōu)化與協(xié)調(diào)。基于倒三角工作法的建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化模式。“倒三角工作法”是作者在長(zhǎng)期的工作實(shí)踐中總結(jié)提出的一種建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化工作模式。下面將結(jié)合某總部辦公大樓建筑（建筑面積15萬(wàn)平方米）設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的具體案例，對(duì)基于倒三角工作法的方案優(yōu)化模式進(jìn)行介紹。

基于倒三角工作法，在優(yōu)化過(guò)程中，沿倒三角逆向而上，首先從位于“倒三角”最底層的功能要素入手，依據(jù)功能使用的合理性，結(jié)合出入口的交通組織，在保持對(duì)稱性的基礎(chǔ)上，將其功能布局從“東西分區(qū)”調(diào)改為“南北分區(qū)”。進(jìn)而，從文化要素入手，在保證其立面肌理的基礎(chǔ)上，對(duì)立面色彩、幕墻比例進(jìn)行優(yōu)化，使其更符合該企業(yè)的文化定位。之后，從綠色環(huán)保節(jié)能出發(fā)，對(duì)通高中庭進(jìn)行了內(nèi)部尺度的優(yōu)化。而對(duì)于專家和領(lǐng)導(dǎo)普遍認(rèn)可的五段式體量關(guān)系，則作為方案的重要特質(zhì)原汁原味地給予保留。依據(jù)上述工作模式，建設(shè)單位編制的“建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化大綱”，各項(xiàng)調(diào)改要求明確、全面，且設(shè)計(jì)單位接受度、參與度很高，雙方共同組建成為一個(gè)工作團(tuán)隊(duì)，將優(yōu)化工作開展得系統(tǒng)而順暢，并在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化目標(biāo)，優(yōu)化成果得到專家和領(lǐng)導(dǎo)的一致認(rèn)可。

四、結(jié)語(yǔ)

在目前勘察設(shè)計(jì)招投標(biāo)的法規(guī)環(huán)境下，建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化工作已成為工程建設(shè)過(guò)程中一個(gè)必不可少的重要環(huán)節(jié)。科學(xué)的工作方法能有效提升優(yōu)化效率，達(dá)到優(yōu)化效果。本文對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的原則、要素進(jìn)行了探討，提出了基于“倒三角”工作法的方案優(yōu)化模式，并結(jié)合典型案例進(jìn)行了分析與概述。

參考文獻(xiàn)：

篇4

【關(guān)鍵詞】整體性優(yōu)化，安全性，適用度，耐久性

公路橋梁應(yīng)根據(jù)所在公路的作用、性質(zhì)和將來(lái)發(fā)展的需要，除應(yīng)符合技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理的要求外，還應(yīng)按照美觀和有利環(huán)保的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，并考慮因地制宜、就地取材、便于施工和養(yǎng)護(hù)等因素，更要注意和解決出現(xiàn)的問(wèn)題

1.安全可靠。（1）所設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、穩(wěn)定和耐久性方面應(yīng)有足夠的安全儲(chǔ)備。（2）防撞欄桿應(yīng)具有足夠的高度和強(qiáng)度，人與車流之間應(yīng)設(shè)防護(hù)欄，防止車輛撞人人行道或撞壞欄桿而落到橋下。（3）對(duì)于交通繁忙的橋梁，應(yīng)設(shè)計(jì)好照明設(shè)施，并有明確的交通標(biāo)志，兩端引橋坡度不宜太陡，以避免發(fā)生車輛碰撞等引起的車禍。（4）對(duì)于河床易變遷的河道，應(yīng)設(shè)計(jì)好導(dǎo)流設(shè)施，防止橋梁基礎(chǔ)底部被過(guò)度沖刷；對(duì)于通行大噸位船舶的河道，除按規(guī)定加大橋孔跨徑外，必要時(shí)設(shè)置防撞構(gòu)筑物等。（5）對(duì)修建在地震區(qū)的橋梁，應(yīng)按抗震要求采取防震措施；對(duì)于大跨柔性橋梁，尚應(yīng)考慮風(fēng)振效應(yīng)。

2.適用耐久

（1）橋面寬度能滿足當(dāng)前以及今后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量（包括行人通道）。

（2）橋梁結(jié)構(gòu)在通過(guò)設(shè)計(jì)荷載時(shí)不出現(xiàn)過(guò)大的變形和過(guò)寬的裂縫。

（3）橋跨結(jié)構(gòu)的下方要有利于泄洪、通航（跨河橋）或車輛（立交橋）和行人的通行（早橋）。

（4）橋梁的兩端要便于車輛的進(jìn)入和疏散，而不致產(chǎn)生交通堵塞現(xiàn)象等。

（5）考慮綜合利用，方便各種管線（水、電氣、通信等）的搭載。

3.經(jīng)濟(jì)合理

（1）橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則。

（2）經(jīng)濟(jì)的橋型應(yīng)該是造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省的橋型。設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮維修的方便和維修費(fèi)用少，維修時(shí)盡可能不中斷交通，或使中斷交通的時(shí)間最短。

（3）所選擇的橋位應(yīng)是地質(zhì)、水文條件好，并使橋梁長(zhǎng)度較短。

（4）橋梁應(yīng)考慮建在能縮短河道兩岸運(yùn)距的位置，以促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)生最大的效益。對(duì)于過(guò)橋收費(fèi)的橋梁就能吸引更多的車輛通過(guò)，達(dá)到盡快回收投資的目的。

4.技術(shù)先進(jìn)。在因地制宜的前提下，橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能采用成熟的新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料和新工藝。在注意認(rèn)真學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)、充分利用最新科學(xué)技術(shù)成就的同時(shí)，努力創(chuàng)新，淘汰和摒棄原來(lái)落后和不合理的設(shè)計(jì)思想。只有這樣才能更好地貫徹適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的原則，提高我國(guó)的橋梁建設(shè)水平，趕上和超過(guò)世界先進(jìn)水平。

5.曼觀。一座橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，而且這種外形從任何角度看都應(yīng)該是優(yōu)美的。結(jié)構(gòu)布置必須簡(jiǎn)練，并在空間上有和諧的比例。橋型應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，城市橋梁和游覽區(qū)的橋梁，可較多地考慮建筑藝術(shù)上的要求。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是橋梁美觀的主要因素，另外，施工質(zhì)量對(duì)橋梁美觀也有很大影響。

6.環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求。從橋位選擇、橋跨布置、基礎(chǔ)方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計(jì)等全面考慮環(huán)境要求，采取必要的工程控制措施，并建立環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)體系，將不利影響減至最小

篇5

【關(guān)鍵詞】有限元分析；發(fā)電機(jī)組；底盤；輕量化

0 引言

現(xiàn)代電源設(shè)備正向小型化、輕量化的方向發(fā)展，特別是汽車電源、拖車電源及車載電源，其重量指標(biāo)往往會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)，如系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性能、越野性能等。由于電源設(shè)備選用的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)多數(shù)為商品件，因此柴油發(fā)電機(jī)組的輕量化重點(diǎn)在可自行設(shè)計(jì)并加工的機(jī)組底盤上。

本文利用ANSYS Workbench對(duì)底盤進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，首先確保底盤能夠滿足承載要求，有足夠的強(qiáng)度和剛度，來(lái)支撐發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、散熱器及其他輔件，即能夠承載著機(jī)組設(shè)備穩(wěn)定工作；其次確保底盤能夠滿足承載機(jī)組設(shè)備進(jìn)行吊裝及搬運(yùn)，即能夠安全可靠地進(jìn)行裝運(yùn)。最后在滿足前兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上在適當(dāng)部位開孔或切除材料以減少重量，達(dá)到輕量化的要求。

1 技術(shù)資料

柴油發(fā)電機(jī)組總重量為2215kg，機(jī)組外形如圖1。其中主要部件發(fā)動(dòng)機(jī)重量為1130kg，發(fā)電機(jī)重量為740kg，水箱散熱器重量為170kg，配該型號(hào)機(jī)組的常用底盤自重為81.3kg。

底盤由六個(gè)螺栓安裝在地面上，四個(gè)角設(shè)置有吊裝板，能夠進(jìn)行吊裝和搬運(yùn)。

2 底盤模型及邊界條件

2.1 底盤模型及網(wǎng)格劃分

將“常用底盤”CAD三維模型導(dǎo)入ANSYS平臺(tái)，根據(jù)底盤材料設(shè)置材料屬性為結(jié)構(gòu)鋼，選擇solid45和solid95作為單元類型，對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格化分，劃分完畢共計(jì)6138個(gè)單元，22954個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖2所示。

2.2 工況確定及簡(jiǎn)化

工況二為底盤吊裝強(qiáng)度分析，即機(jī)組在吊裝過(guò)程中的受力分析。該工況下底盤在突然起吊的瞬態(tài)過(guò)程時(shí)受力最大，動(dòng)載荷系數(shù)K根據(jù)《GB3811-83 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》中可估算為4，固定約束面可簡(jiǎn)化為底盤上的四個(gè)吊裝板。

2.3 約束及載荷施加

通過(guò)上述工況分析及簡(jiǎn)化，可知兩種工況載荷相同，只是載荷大小（因動(dòng)載系數(shù)不同）和固定約束不同。施加約束和載荷如圖3和表1。

3 仿真計(jì)算與結(jié)果

3.1 工況一分析結(jié)果

該工況下對(duì)底盤與地面接觸位置的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行完全約束，底盤整體所受應(yīng)力和變形量分布云圖見圖4和圖5，底盤的最大應(yīng)力為43.9MPa，最大位移變形量為0.1mm。

3.2 工況二分析結(jié)果

該工況下對(duì)底盤四個(gè)吊裝點(diǎn)的環(huán)面進(jìn)行完全約束，底盤整體所受應(yīng)力和變形量分布云圖見圖6和圖7，底盤的最大應(yīng)力為61.1MPa，最大位移變形量為0.14mm。

3.3 輕量化部位確認(rèn)

通過(guò)兩種工況的應(yīng)力和變形量分布云圖，可知：

1）“常用底盤”的最大應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料的允許應(yīng)力（162.4MPa），變形量很小，底盤安全可靠，有很大的安全裕度；

2）底盤應(yīng)力最大處為發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的支撐橫梁，其次是吊裝板及縱梁，最后是水箱支架、減重器安裝板及其它加強(qiáng)筋；

3）底盤位移變形量最大處為發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的支撐橫梁，其次是縱梁和水箱支架，最后是加強(qiáng)筋、減重器安裝板及吊裝板。

因此，初步確定可輕量化的部位為：加強(qiáng)筋、縱梁、水箱支架及減重器安裝板。

4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

4.1 底盤輕量化設(shè)計(jì)

4.2 仿真閉環(huán)

5 結(jié)論

5.1 根據(jù)上述的方法將“常用底盤”輕量化后，不僅滿足底盤的剛強(qiáng)度需求，而且重量由81.3kg減至74.2kg，降了8.7%，且在實(shí)際產(chǎn)品中應(yīng)用正常。因此，該方法能夠有效進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。

5.2 本文中的底盤輕量化實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，不斷調(diào)整開孔位置及大小，結(jié)合ANSYS的參數(shù)閉環(huán)分析功能，快速進(jìn)行改動(dòng)后的分析，最終確定模型方案。因此，利用該方法進(jìn)行方案設(shè)計(jì)能夠縮短時(shí)間，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙韓，錢德猛.基于ANSYS的汽車結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2005（6）.

篇6

隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)電子產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，因此，電子產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中，不僅要確保電子產(chǎn)品的使用性，還應(yīng)該確保產(chǎn)品的安全性和可靠性。對(duì)于電子產(chǎn)品的可靠性研究，我國(guó)是以故障物理數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、推斷為基礎(chǔ)，但是對(duì)于產(chǎn)品的故障過(guò)程和設(shè)計(jì)信息等方面了解的并不是很清楚，因此致使電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和可靠性相分離。為了實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性，必須從統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的故障物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成分析故障的過(guò)程，以可靠性技術(shù)為指導(dǎo)，采用設(shè)計(jì)優(yōu)化方法將可靠性與設(shè)計(jì)優(yōu)化相結(jié)合。

一、電子產(chǎn)品的可靠性技術(shù)

（一）電子產(chǎn)品的可靠性技術(shù)指標(biāo)

所謂電子產(chǎn)品的可靠性即在規(guī)定時(shí)間和條件下，電子產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力。對(duì)于產(chǎn)品的可靠性水平的衡量既有定性的也有定量的。一般通過(guò)可靠度、可靠壽命以及故障率、平均無(wú)故障時(shí)間MTBF等評(píng)價(jià)方式來(lái)衡量電子產(chǎn)品的可靠性水平。

（二）可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)

可靠性設(shè)計(jì)主要是通過(guò)預(yù)計(jì)、分配、技術(shù)設(shè)計(jì)、評(píng)定等方面的工作來(lái)完成電子產(chǎn)品的可靠性。在設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)該選用簡(jiǎn)單化、插件化、成熟化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及典型的電路，同時(shí)要綜合考慮產(chǎn)品的性能、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性等方面，從而提高產(chǎn)品的可靠性。對(duì)于電子產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)一般采用冗余化設(shè)計(jì)、元器件的降額設(shè)計(jì)以及熱設(shè)計(jì)等等。

二、電子產(chǎn)品的可靠性評(píng)價(jià)原理

（一）電子產(chǎn)品的可靠性評(píng)價(jià)方法

由于特定的工作應(yīng)力和環(huán)境應(yīng)力等方面引起的產(chǎn)品故障機(jī)理，從而造成電子產(chǎn)品故障。在分析電子產(chǎn)品的故障過(guò)程中，首先要對(duì)故障的原因進(jìn)行分析，確定產(chǎn)品發(fā)生故障的位置、模式、機(jī)理、故障發(fā)生時(shí)間以及故障應(yīng)力等故障信息，然后按照風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，如故障聚類等評(píng)價(jià)方法確定故障類型，這樣在設(shè)計(jì)過(guò)程中就能夠明確方向。同時(shí)也可按照競(jìng)爭(zhēng)故障原理評(píng)價(jià)電子產(chǎn)品的可靠性。

（二）電子產(chǎn)品的可靠性參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在優(yōu)化設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的可靠性參數(shù)時(shí)，應(yīng)該先分析設(shè)計(jì)、工藝等方面的參數(shù)敏感性，然后按照對(duì)產(chǎn)品提出的任務(wù)時(shí)間要求優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)和離散特性等。

（三）基于故障物理的可靠性仿真分析流程

在進(jìn)行可靠性仿真分析時(shí)，首先應(yīng)該輸入電子產(chǎn)品的工作載荷、環(huán)境載荷以及產(chǎn)品特性等方面的內(nèi)容。其中工作載荷主要包括產(chǎn)品的電流、電壓、功率以及頻率等內(nèi)容；環(huán)境載荷主要包括電子產(chǎn)品的壽命周期溫度、溫度循環(huán)、溫度梯度、濕度以及壓力、壓力梯度、沖擊等方面的內(nèi)容；產(chǎn)品特性主要包括電子產(chǎn)品的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、連結(jié)關(guān)系及各個(gè)參數(shù)波動(dòng)的范圍等方面的內(nèi)容。將這些內(nèi)容輸入進(jìn)產(chǎn)品壽命周期環(huán)境載荷歷程和產(chǎn)品分析模型中，接著對(duì)其溫度、熱―機(jī)械、機(jī)械等應(yīng)力進(jìn)行分析，分析完成后再分析潛在故障，主要是確定潛在故障的模型和機(jī)理，并對(duì)潛在故障的發(fā)生時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，再接著對(duì)敏感載荷、敏感應(yīng)力以及關(guān)鍵參數(shù)等方面分析其敏感度，最后對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化分析。在設(shè)計(jì)優(yōu)化分析完成后就會(huì)輸出關(guān)鍵故障矩陣、設(shè)計(jì)改進(jìn)建議、產(chǎn)品的壽命分布、設(shè)定的加速試驗(yàn)條件以及可靠性評(píng)估等方面的內(nèi)容。

三、基于故障物理方法的振動(dòng)仿真試驗(yàn)

振動(dòng)仿真試驗(yàn)是一種借助電腦仿真軟件建立電子產(chǎn)品的材料、幾何特性以及振動(dòng)剖面和邊界條件等，從而計(jì)算產(chǎn)品的各單元位移、應(yīng)力以及加速度等，最后結(jié)合故障物理模型計(jì)算平均故障時(shí)間。通過(guò)振動(dòng)仿真可以將電子產(chǎn)品的性能設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)相結(jié)合，從而擺脫“兩張皮”的局面。在進(jìn)行振動(dòng)仿真試驗(yàn)時(shí)通過(guò)分析振動(dòng)應(yīng)力能夠獲得產(chǎn)品振動(dòng)的模態(tài)和振動(dòng)激勵(lì)條件的相應(yīng)分布，并從中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中我、的問(wèn)題，從而有效指導(dǎo)設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)提供修改建議，進(jìn)而提高產(chǎn)品的耐振動(dòng)設(shè)計(jì)的合理性。同時(shí)將隨機(jī)振動(dòng)和故障物理模型相結(jié)合，以解決工程上的一些難題。

結(jié)語(yǔ)

隨著電子產(chǎn)品技術(shù)的不斷革新，電子產(chǎn)品技術(shù)得到眾多電子企業(yè)的廣泛應(yīng)用、在電子產(chǎn)品市場(chǎng)上，產(chǎn)品的可靠性成為人們衡量產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)。因此企業(yè)要不斷優(yōu)化電子產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)，以基于故障物理的可靠性技術(shù)作為指導(dǎo)，將產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)與性能設(shè)計(jì)相結(jié)合，從而擺脫性能設(shè)計(jì)與可靠性設(shè)計(jì)“兩張皮”的局面。

參考文獻(xiàn)

[1]李艷.電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用概要[J].科技致富向?qū)В?013（08）.

[2]李永紅，曾晨暉.電子產(chǎn)品基于故障物理的可靠性設(shè)計(jì)優(yōu)化方法研究[J].航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2008（04）.

[3]任占勇，武月琴，曾照洋.高可靠性產(chǎn)品的一體化設(shè)計(jì)[J].中國(guó)質(zhì)量，2010（03）.

作者簡(jiǎn)介

篇7

1.1設(shè)計(jì)中關(guān)于焊接結(jié)構(gòu)的問(wèn)題

在橋梁的整體性設(shè)計(jì)中，首先需要注意的問(wèn)題是焊接結(jié)構(gòu)，由于焊接結(jié)構(gòu)中，牽涉到的相關(guān)因素較多，如來(lái)自母材的結(jié)構(gòu)和材料質(zhì)量等，或是其受力情況和相關(guān)性能，而諸多問(wèn)題的共同作用也將致使焊接結(jié)構(gòu)直接影響到橋梁的穩(wěn)定性。焊接結(jié)構(gòu)中，不僅需要注意焊接的接頭形式，同時(shí)需要注意焊接工藝獨(dú)有的特點(diǎn)，如焊接過(guò)程中將產(chǎn)生焊接應(yīng)力，通常這會(huì)造成焊件的局部變形，同時(shí)接頭處由于應(yīng)力變化，也將形成結(jié)構(gòu)缺陷。為此，橋梁的整體性設(shè)計(jì)中對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)來(lái)講，需要做到以下幾點(diǎn)：分析焊件結(jié)構(gòu)，根據(jù)橋梁的實(shí)際情況進(jìn)行焊縫形式的確定工作，并檢測(cè)其靜力和疲勞等級(jí)；需要設(shè)計(jì)人員充分掌握焊接工藝實(shí)操知識(shí)，并在對(duì)待焊接的結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分計(jì)算之后，確定焊接位置，使得焊接后各部分受力均衡；焊料和母料的焊接過(guò)程，需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行充分調(diào)查，確保焊接質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。

1.2設(shè)計(jì)中關(guān)于橫向抗傾覆的問(wèn)題

在關(guān)于橋梁的橫向抗傾覆設(shè)計(jì)中，需要認(rèn)識(shí)到橫向抗傾覆問(wèn)題的重要性，在現(xiàn)階段的鋼結(jié)構(gòu)中，橋梁設(shè)計(jì)一般會(huì)傾向于質(zhì)量更輕而強(qiáng)度較高的設(shè)計(jì)方案，在設(shè)計(jì)中，由于在施工過(guò)程中或是在使用過(guò)程中，都發(fā)生過(guò)橋體的傾覆現(xiàn)象，為此在其橫向抗傾覆問(wèn)題上，設(shè)計(jì)人員有必要認(rèn)識(shí)其重要性并對(duì)其進(jìn)行深入的研究；在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)進(jìn)行對(duì)橋體的合理計(jì)算，確定橫梁的偏心受力情況。

1.3設(shè)計(jì)中關(guān)于施工人孔設(shè)置問(wèn)題

橋梁整體性設(shè)計(jì)中，需要注重的環(huán)節(jié)較多，比如說(shuō)十分重要的人孔設(shè)置，便是一個(gè)值得著重考慮的問(wèn)題。現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人孔，通常是為了在施工上能夠提供快捷和方便，故而一般都開設(shè)在橋梁箱梁頂板和腹板上，在施工人孔中，為了橋梁的整體性，需要注意一下幾個(gè)問(wèn)題：在關(guān)于數(shù)量較多的人孔設(shè)計(jì)上，需要盡可能的避免將所用的人孔放置在同一斷面上，并將其分散開；人孔設(shè)置應(yīng)盡可能避免應(yīng)力集中的橋梁部位，如果人孔設(shè)置在橋梁局部應(yīng)力較大的地方，應(yīng)該采取相關(guān)措施對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)鞏固；在腹板中設(shè)置人孔，應(yīng)選取應(yīng)力相對(duì)薄軟的地方，如跨中位置，如果是連續(xù)梁，當(dāng)選取剪力最小的地方進(jìn)行人孔施工設(shè)置，而在頂板中設(shè)置人孔，則需要將其放置在1.5跨徑出，為此需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行相關(guān)精確的測(cè)量和計(jì)算。

2結(jié)語(yǔ)

篇8

關(guān)鍵字 蟻群優(yōu)化算法 QoS路由

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

縱觀目前學(xué)術(shù)界已經(jīng)提出的QoS組播路由算法，有相當(dāng)一部分是基于備選路徑集的方法，即首先使用蟻群算法創(chuàng)建源節(jié)點(diǎn)到各個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的備選路徑集，把組播路由的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為一個(gè)非線性整數(shù)規(guī)劃模型，再使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法求解這個(gè)模型。雖然這些算法利用了生物進(jìn)化、群智能等仿生智能，但它們都是在非線性整數(shù)規(guī)劃模型的基礎(chǔ)上盲目地搜索，其仿生智能沒有與問(wèn)題特征很好的結(jié)合，這限制了其優(yōu)化性能的充分發(fā)揮，而且所得到的組播樹有可能包含冗余的環(huán)路。為了研制性能更高的QoS組播路由方法，本文提出了一種新的基于蟻群優(yōu)化算法的QoS組播路由新算法。

1算法設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)蟻群系統(tǒng)在解決復(fù)雜問(wèn)題時(shí)會(huì)早熟停滯。當(dāng)螞蟻搜索太少并且迅速開發(fā)到信息素濃度較高的路徑時(shí)，就有可能發(fā)生停滯。Stutzle和Hoos研究出最大最小螞蟻系統(tǒng)用于避免早熟停滯的發(fā)生。最大最小蟻群系統(tǒng)與蟻群系統(tǒng)最大的不同在于其信息素濃度被限定在一個(gè)給定的區(qū)間內(nèi)。新算法根據(jù)最大最小螞蟻思想，結(jié)合螞蟻-Q算法對(duì)原算法進(jìn)行了改進(jìn)。

3 算法仿真

為了盡可能體現(xiàn)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，驗(yàn)證算法的可行性，在模擬仿真實(shí)驗(yàn)中采用基于C-均值聚類的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖善鳌７抡孢^(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ褪墙⒃?000km？000km的正方形區(qū)域內(nèi)，由新算法隨機(jī)在該區(qū)域內(nèi)隨機(jī)生成25個(gè)節(jié)點(diǎn)，并建立連接。不斷調(diào)整組播樹，直到尋找到的包含所有目的節(jié)點(diǎn)的組播樹勢(shì)能不再減小，組播樹更新結(jié)束。

在100個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ蜕线\(yùn)行新算法，驗(yàn)證結(jié)果成功率為99%。

4 算法評(píng)價(jià)

針對(duì)傳統(tǒng)蟻群系統(tǒng)在解決復(fù)雜問(wèn)題時(shí)存在的缺陷，本文提出了改進(jìn)的蟻群算法。原有蟻群系統(tǒng)算法中采用參數(shù)控制路徑上的信息素濃度揮發(fā)，在螞蟻尋路過(guò)程中，如果某一步選擇概率較大，會(huì)造成后續(xù)螞蟻在此路徑上堆積過(guò)多信息素，最終會(huì)引起早熟停滯的現(xiàn)象發(fā)生。在新算法中，本文加入了參數(shù)，用于控制新加入的邊（）的信息素濃度在規(guī)定范圍內(nèi)，這樣就可以避免單條路徑上信息素猛增的現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)，在信息素更新規(guī)則中，將原有信息素變量（）更改為價(jià)值變量（），這樣更有利于在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。在QoS路徑求解中，價(jià)值變量（）體現(xiàn)為路徑代價(jià)。

新算法在設(shè)計(jì)中保留了原有蟻群算法中隨機(jī)數(shù)調(diào)整轉(zhuǎn)移規(guī)則的技術(shù)，加入了邊界制約參數(shù)防止路徑中信息素濃度的過(guò)度增長(zhǎng)，有效避免了早熟停滯的發(fā)生。引入了價(jià)值變量，使得在實(shí)際應(yīng)用中，選路更合理有效。

參考文獻(xiàn)

篇9

【關(guān)鍵詞】射頻標(biāo)簽 查詢樹 防碰撞 優(yōu)化

1 研究背景和概述

射頻標(biāo)簽 （RFID tag）又稱電子標(biāo)簽，是二十世紀(jì)八九十年代興起的一種非接觸式的物品單元自動(dòng)識(shí)別通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相應(yīng)數(shù)據(jù)。在跟蹤、物流、定位等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，例如：圖書館門禁系統(tǒng)，交通收費(fèi)，倉(cāng)儲(chǔ)管理、貨架管理以及食品安全溯源等。其中，用于解決讀寫器作用范圍內(nèi)多標(biāo)簽識(shí)別情景下的射頻標(biāo)簽識(shí)別防碰撞方法已成為該領(lǐng)域的重要研究點(diǎn)。

射頻標(biāo)簽的防碰撞方法主要是為了解決在射頻標(biāo)簽識(shí)別設(shè)備的有效通信區(qū)域內(nèi)，當(dāng)多個(gè)射頻標(biāo)簽同時(shí)與識(shí)別設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)產(chǎn)生的無(wú)線沖突問(wèn)題。目前，常用的防碰撞方法主要有兩類，一類是基于時(shí)隙隨機(jī)分配的ALOHA方法，由于該類方法的時(shí)隙是隨機(jī)分配的，某一標(biāo)簽在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)可能無(wú)法識(shí)別，造成“饑餓”（Tag starvation）問(wèn)題。另一類是采用二叉樹搜索的方法，又稱查詢樹算法，用射頻標(biāo)簽識(shí)別設(shè)備發(fā)送的標(biāo)簽地址前綴對(duì)射頻標(biāo)簽的地址空間進(jìn)行空間分區(qū)搜索，利用該方法，射頻標(biāo)簽可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、降低成本，是目前多射頻標(biāo)簽識(shí)別防碰撞算法的研究熱點(diǎn)。

2 查詢樹（QT）算法及相關(guān)概念

QT算法利用了二進(jìn)制前綴樹（Binary Trie）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由節(jié)點(diǎn)（TNode）和節(jié)點(diǎn)間的邊組成，節(jié)點(diǎn)分布在樹的n個(gè)分層中。節(jié)點(diǎn)類型分為根節(jié)點(diǎn)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)。每一個(gè)根節(jié)點(diǎn)或者內(nèi)部節(jié)點(diǎn)可能有1個(gè)或者2個(gè)子節(jié)點(diǎn)，葉子節(jié)點(diǎn)都在樹的最低層。節(jié)點(diǎn)和它的子節(jié)點(diǎn)間有直接相連的邊，每條邊對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)簽：字符‘0’或者字符‘1’。一般每個(gè)節(jié)點(diǎn)與左子節(jié)點(diǎn)間的邊（若有）對(duì)應(yīng)字符‘0’，與右子節(jié)點(diǎn)間的邊（若有）對(duì)應(yīng)字符‘1’。從根節(jié)點(diǎn)到每一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)的無(wú)重復(fù)節(jié)點(diǎn)的依次連接的邊組成一條路徑。在基于QT的射頻標(biāo)簽防碰撞算法中，把長(zhǎng)度為n的射頻標(biāo)簽的地址集合組織為深度為n+1的二進(jìn)制前綴樹，每個(gè)射頻標(biāo)簽地址和二進(jìn)制前綴樹的路徑一一對(duì)應(yīng)。例如，一個(gè)長(zhǎng)度為3，地址個(gè)數(shù)為3的射頻標(biāo)簽地址集合Seta為{“010”，“011”， “110”}，此射頻標(biāo)簽地址集合對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制前綴樹如圖1所示。

QT算法采用前綴匹配法對(duì)射頻標(biāo)簽的地址空間進(jìn)行分割。該算法工作時(shí)，首先給出一個(gè)1比特前綴，所有與該前綴匹配的射頻標(biāo)簽進(jìn)行響應(yīng)。如果響應(yīng)的射頻標(biāo)簽數(shù)量大于1個(gè)，產(chǎn)生沖突，則算法給出一個(gè)2比特的前綴，依次不斷增加發(fā)出的地址前綴的長(zhǎng)度，直到?jīng)]有沖突，讀取一個(gè)射頻標(biāo)簽地址。算法按照類似二叉樹深度優(yōu)先搜索的方式，對(duì)射頻標(biāo)簽的地址空間進(jìn)行遍歷，讀取所有射頻讀寫器通訊范圍以內(nèi)的射頻標(biāo)簽。

例如對(duì)于圖1表示的RFID地址集合，QT算法發(fā)出地址前綴“0”，地址為“010”和“011”的射頻標(biāo)簽響應(yīng)，出現(xiàn)沖突。然后QT算法發(fā)出地址前綴“00”，無(wú)標(biāo)簽響應(yīng)。然后QT算法發(fā)出地址前綴“01”，地址為“010”和“011”標(biāo)簽響應(yīng)，出現(xiàn)沖突。然后QT算法發(fā)出地址前綴“010”，地址為“010”的標(biāo)簽響應(yīng)，完成一個(gè)標(biāo)簽讀取。然后QT算法發(fā)出地址前綴“011”，地址為“011”的標(biāo)簽響應(yīng)，完成一個(gè)標(biāo)簽讀取。對(duì)于圖1所示Trie樹的左分支，QT算法發(fā)出5個(gè)地址前綴，讀取2個(gè)標(biāo)簽地址，讀取全部3個(gè)地址，需要發(fā)出6個(gè)地址前綴。

3 查詢樹算法優(yōu)化方法綜述

QT算法并不能保證每發(fā)出一個(gè)地址前綴就可以讀取一個(gè)射頻標(biāo)簽地址。對(duì)于讀寫器發(fā)出的射頻標(biāo)簽地址前綴，如果有多個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行響應(yīng)，就會(huì)出現(xiàn)沖突的問(wèn)題；如果沒有標(biāo)簽響應(yīng)，就會(huì)出現(xiàn)空讀取的問(wèn)題。研究人員提出了多種方案，避免上述兩個(gè)問(wèn)題，提高射頻標(biāo)簽的讀取效率。

3.1 分支推斷優(yōu)化

如果射頻讀寫器發(fā)出一個(gè)地址前綴p，出現(xiàn)沖突；射頻讀寫器又發(fā)出一個(gè)地址前綴“p0”，響應(yīng)的射頻標(biāo)簽數(shù)量是0；那么射頻讀寫器可以推斷出，如果發(fā)出地址前綴“p1”，一定會(huì)出現(xiàn)多標(biāo)簽沖突；因此射頻讀寫器不發(fā)送地址前綴“p1”，直接發(fā)送地址前綴“p10”，和“p11”，至少優(yōu)化了一次地址前綴發(fā)送。

3.2 多叉樹搜索優(yōu)化

在基本的QT算法中，如果射頻讀寫器發(fā)送地址前綴“p”匹配出現(xiàn)沖突，下一次發(fā)送地址前綴“p0”和“p1”。而如果采用基于多叉樹搜索的QT算法，如果地址前綴“p”匹配失敗，下一步射頻讀寫器直接發(fā)送“p00”，“p01”，“p10”和“p11”。研究表明，一般情況下，基于多叉樹搜索的QT算法性能并不優(yōu)于基本的QT算法。

3.3 發(fā)送遞增前綴優(yōu)化

在基本的QT算法中，如果射頻讀寫器發(fā)送地址前綴“p”匹配出現(xiàn)沖突，則下一次發(fā)送地址前綴“p0”和“p1”。而采用了遞增前綴的QT算法，下一次只發(fā)送“0”或者“1”。這N技術(shù)需要射頻標(biāo)簽跟蹤射頻讀寫器的狀態(tài)，容易發(fā)生狀態(tài)不同步的問(wèn)題。

3.4 沖突位置檢測(cè)優(yōu)化

射頻標(biāo)簽識(shí)別的通訊協(xié)議一般采用曼切斯特編碼。曼切斯特編碼的核心特征是在每一位數(shù)據(jù)的中心都有跳變，當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，曼切斯特編碼中心的跳變消失。因此如果設(shè)計(jì)了相應(yīng)的檢測(cè)電路，射頻讀寫器可以識(shí)別出發(fā)生沖突地址的第一個(gè)比特位置。下一次，射頻讀寫器可以從該位置開始發(fā)出查詢前綴，避免了中間地址前綴的發(fā)送過(guò)程。如圖2所示，射頻讀寫器發(fā)出地址前綴“q”后，地址為“q010”，“q011”，“q111”的三個(gè)射頻標(biāo)簽響應(yīng)，出現(xiàn)沖突。基本的QT算法，射頻讀寫器發(fā)出前綴“q0”，仍然出現(xiàn)沖突，然后射頻讀寫器繼續(xù)發(fā)出“q01”，仍然出現(xiàn)沖突，然后射頻讀寫器發(fā)出前綴“q010”，讀取一個(gè)射頻標(biāo)簽。而具有沖突位置檢測(cè)能力的QT算法，在射頻讀寫器發(fā)出地址前綴“q0”時(shí)，能夠根據(jù)射頻標(biāo)簽的響應(yīng)確定沖突位于地址前綴“q01”，所以射頻讀寫器不發(fā)送地址前綴“q01”，直接發(fā)送地址前綴“q010”，減少了一次產(chǎn)生沖突的前綴匹配過(guò)程，優(yōu)化了射頻標(biāo)簽識(shí)別效率。

3.5 提前終止優(yōu)化

在能夠進(jìn)行沖突位置檢測(cè)的基礎(chǔ)上，射頻讀寫器可以在發(fā)現(xiàn)沖突后命令射頻標(biāo)簽停止進(jìn)行響應(yīng)，不發(fā)送已發(fā)生沖突后無(wú)意義的后續(xù)射頻標(biāo)簽地址。

3.6 混合算法優(yōu)化

一些研究表明，綜合利用查詢樹和ALOHA的射頻標(biāo)簽識(shí)別算法能夠獲得更高的射頻標(biāo)簽識(shí)別吞吐率，但是這些算法相對(duì)都比較復(fù)雜，不易于在使用反射能量的被動(dòng)射頻標(biāo)簽上，在本文中不討論該類算法。

4 查詢樹算法優(yōu)化方向分析與研究

4.1 結(jié)合物理層協(xié)議進(jìn)行研究

在前文所述的遞增發(fā)送前綴、沖突位置檢測(cè)和提前終止等方法對(duì)射頻通訊環(huán)境進(jìn)行了比較理想的假設(shè)，沒有充分考慮出現(xiàn)通訊錯(cuò)誤導(dǎo)致射頻讀寫器和射頻標(biāo)簽的狀態(tài)不同步、射頻標(biāo)簽識(shí)別提前終止命令沒有被所有標(biāo)簽接收、由于不同標(biāo)簽射頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍不同導(dǎo)致沖突位置檢測(cè)失敗等問(wèn)題。如果結(jié)合射頻標(biāo)簽使用的物理層協(xié)議對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行全面的理論分析與仿真，并提出解決方案，必將推動(dòng)上述方法的實(shí)用化。

4.2 研究參考待識(shí)別標(biāo)簽數(shù)量信息的自適應(yīng)算法

上文提到，研究表明，一般情r下，多叉樹搜索的QT算法性能并不優(yōu)于基本的QT算法。但是如果根據(jù)待讀取標(biāo)簽的數(shù)量動(dòng)態(tài)調(diào)整每次地址前綴擴(kuò)展的長(zhǎng)度，就可以即減少?zèng)_突，又避免沒有標(biāo)簽響應(yīng)的空查詢，提高射頻標(biāo)簽識(shí)別效率。研究參考待識(shí)別標(biāo)簽數(shù)量信息的自適應(yīng)算法、以及研究對(duì)待讀取射頻標(biāo)簽的數(shù)量進(jìn)行估計(jì)的方法，都是目前學(xué)術(shù)界較活躍的研究方向。

4.3 研究已知射頻標(biāo)簽地址范圍信息情況下的算法

如果射頻標(biāo)簽的地址長(zhǎng)度是n個(gè)bits，QT算法假設(shè)射頻標(biāo)簽的所有地址的總數(shù)量是2n，我們假設(shè)這2n個(gè)射頻標(biāo)簽的地址集合是S2n，某一次射頻標(biāo)簽列表操作需要讀取的射頻標(biāo)簽地址集合為Sr。基本的QT算法相當(dāng)于是在集合S2n，中通過(guò)地址空間分割和遍歷識(shí)別Sr中的每一個(gè)射頻標(biāo)簽。實(shí)際上，假設(shè)在一個(gè)超級(jí)市場(chǎng)、一個(gè)倉(cāng)庫(kù)、或者一個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行射頻標(biāo)簽識(shí)別操作，我們只關(guān)心已經(jīng)入庫(kù)的射頻標(biāo)簽，該類射頻標(biāo)簽的地址集合稱為系統(tǒng)可能標(biāo)簽地址集合Sp。顯然，Sp∈S2n，我們可以設(shè)計(jì)射頻標(biāo)簽識(shí)別算法在地址集合Sp內(nèi)搜索，而不是在S2n中搜索，從而獲得較高的射頻標(biāo)記列表操作吞吐率。基本的思路是研究用二叉樹表示的射頻標(biāo)簽地址集合Sp，只在可能存在射頻標(biāo)簽地址的二叉樹分支路徑上搜索，從而減少射頻標(biāo)簽地址前綴的發(fā)送數(shù)量，優(yōu)化射頻標(biāo)簽識(shí)別效率。

4.4 研究射頻標(biāo)簽地址編碼策略對(duì)算法的影響

EPC（Electronic Product Code）即電子產(chǎn)品編碼，是一種編碼系統(tǒng)。它建立在EAN.UCC（即全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)）條型編碼的基礎(chǔ)之上，并對(duì)該條形編碼系統(tǒng)做了一些擴(kuò)充，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)單品進(jìn)行標(biāo)志。EPC編碼分為很多類型，例如EPC-96編碼由頭字段、EPC管理、對(duì)象類別和序列號(hào)四個(gè)字段組成。 EPC編碼是一種層次化的編碼策略。而“隨機(jī)編碼”策略，顧名思義，就是對(duì)每一個(gè)射頻標(biāo)簽隨機(jī)生成和分配一個(gè)地址。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真，可以得出結(jié)論，對(duì)于同樣數(shù)量的待識(shí)別射頻標(biāo)簽，如果采用“隨機(jī)編碼”策略，利用QT算法可以獲得比類似EPC編碼的層次化編碼策略明顯更高的射頻標(biāo)簽識(shí)別吞吐率。而類似EPC編碼的層次化編碼策略也有一定的應(yīng)用需求，如何優(yōu)化QT算法，提高采用類似EPC編碼的層次化編碼策略時(shí)的射頻標(biāo)簽識(shí)別吞吐率，也是具有較大實(shí)用價(jià)值的研究方向。

5 結(jié)論

射頻標(biāo)簽又稱電子標(biāo)簽，是一種得到廣泛應(yīng)用的物品單元自動(dòng)識(shí)別通信技術(shù)。解決射頻讀寫器作用范圍內(nèi)多標(biāo)簽識(shí)別情景下的射頻標(biāo)簽識(shí)別防碰撞方法已成為該領(lǐng)域的重要研究點(diǎn)。經(jīng)典的查詢樹（QUERY TREE）射頻標(biāo)簽防碰撞算法由于標(biāo)簽側(cè)電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，比較適用于利用射頻讀寫器反射能量的被動(dòng)標(biāo)簽。本文對(duì)近年來(lái)基于查詢樹的射頻標(biāo)簽防碰撞算法的各種優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行總結(jié)分析，并提出了結(jié)合物理層協(xié)議進(jìn)行防碰撞算法設(shè)計(jì)、研究參考待讀取標(biāo)簽數(shù)量信息的自適應(yīng)算法、研究已知射頻標(biāo)簽地址范圍信息情況下的算法、研究射頻標(biāo)簽地址編碼策略對(duì)算法的影響等多個(gè)具有較大實(shí)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義的研究方向。

參考文獻(xiàn)

[1]C.Law，K.Lee，and K.-Y.Siu，“Efficient memoryless protocol for tag identification，”in Proceedings of the 4th International Workshop on Discrete Algorithms and Methods for Mobile Computing and Communications，（Toronto，CA），pp.75-84，Aug.2000.

[2]J.H.Choi，D.Lee，and H.Lee，“Query tree-based reservation for efficient RFID tag anti-collision，”IEEE Commun.Lett.，vol.11，no.1，pp.85-87，2007.

[3]李競(jìng).生活必需品現(xiàn)場(chǎng)保障數(shù)據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2014（11）：94-100.

[4] 張予帥，蔣泰，蘇平，羅義學(xué)，肖煌.ISO 18000-6 Type B與Type C標(biāo)準(zhǔn)的分析與比較[J].廣西科學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（04）：336-339.

[5]Ziling，Zhou Binbin Chen，Haifeng Yu，“Understanding RFID counting protocols”，IEEE/ACM Transactions on Networking （TON），vol.24，（01），pp312-327，2016.

作者簡(jiǎn)介

李競(jìng)（1979-），男，河北省承德市人，碩士學(xué)位，現(xiàn)為高級(jí)工程師。主要研究方向：信息技術(shù)在應(yīng)急指揮、應(yīng)急救援與應(yīng)急保障方向的應(yīng)用。

作者單位

篇10

關(guān)鍵詞：區(qū)域經(jīng)濟(jì)；城市經(jīng)濟(jì)；體育設(shè)施；體育文化

中圖分類號(hào)：G80-05 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2017）04-0048-02

體育設(shè)施是城市建設(shè)的重要組成部分，是開展體育運(yùn)動(dòng)的硬件條件和基礎(chǔ)保障，體育設(shè)施的建設(shè)水平直接關(guān)系到城市公共體育事業(yè)的發(fā)展。近些年來(lái)，物質(zhì)生活水平不斷提升，人們對(duì)于精神文化的需求不斷增長(zhǎng)，參與體育鍛煉成為了人們業(yè)余生活的首選，他們渴望通過(guò)體育娛樂(lè)活動(dòng)獲得健康的身心，因此對(duì)城市公共體育設(shè)施的需求自然也在不斷增加，無(wú)論是在設(shè)施的數(shù)量還是質(zhì)量方面都需要加大力度，才能適應(yīng)現(xiàn)代城市發(fā)展對(duì)體育設(shè)施的要求。體育設(shè)施的建設(shè)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間有著密切的聯(lián)系，所以，提高體育設(shè)施的建設(shè)水平，需要從經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)二者的協(xié)調(diào)發(fā)展。

一、體育設(shè)施建設(shè)概述

體育設(shè)施是開展體育活動(dòng)的硬件條件，同時(shí)也是體育文化的物質(zhì)載體。現(xiàn)代城市體育事業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，體育設(shè)施的建設(shè)水平直接影響體育事業(yè)的發(fā)展，關(guān)于體育設(shè)施的建設(shè)也受到了越來(lái)越多的關(guān)注。城市體育設(shè)施一般需要按照體育賽事的舉辦要求分為室內(nèi)設(shè)施和室外設(shè)施不同的種類，因?yàn)楹芏囿w育項(xiàng)目本身具有多樣化特征，所以體育設(shè)施的建設(shè)也需要結(jié)合體育活動(dòng)的開展需求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。通常情況下，對(duì)于體育活動(dòng)都可以從室內(nèi)和室外兩個(gè)角度進(jìn)行劃分，而且體育項(xiàng)目的種類較多，人們參與體育活動(dòng)的人數(shù)、頻率等都隨時(shí)發(fā)生變化，所以體育設(shè)施的建設(shè)也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，除了保證體育設(shè)施的基本功能以外，還需要考慮到健身功能、娛樂(lè)功能等。只有這樣，才能確保體育設(shè)施的建設(shè)可以滿足城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。

二、體育設(shè)施建設(shè)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的表現(xiàn)

1.促進(jìn)城市基礎(chǔ)設(shè)施體系的完善。體育設(shè)施是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，通過(guò)體育設(shè)施的建設(shè)可以極大地改善城市的形象，對(duì)城市整體的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都有很好的帶頭作用。為了滿足不同類型的體育賽事和體育活動(dòng)的要求，需要投入相應(yīng)的人力和財(cái)力進(jìn)行體育設(shè)施的建設(shè)，不僅滿足了城市體育活動(dòng)的開展需求，同時(shí)也改善了市容和城市空間的規(guī)劃，有利于促進(jìn)城市基礎(chǔ)設(shè)施體系的完善。

2.促進(jìn)城市結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。舉辦大型體育賽事是推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要途徑，而在舉辦體育賽事時(shí)必須要保證具有配套的體育設(shè)施，這不僅可以滿足體育賽事的舉辦需求，而且可以改變城市的結(jié)構(gòu)和環(huán)境，促進(jìn)城市區(qū)域功能的增強(qiáng)。同時(shí)，體育設(shè)施的建設(shè)需要結(jié)合城市規(guī)劃的整體要求，對(duì)體育場(chǎng)館、場(chǎng)地進(jìn)行合理布局，這也有利于促進(jìn)城市空間的優(yōu)化。

3.促進(jìn)體育文化的傳播。體育文化是伴隨著體育活動(dòng)的發(fā)展而形成的，與城市體育事業(yè)的發(fā)展密不可分，體育設(shè)施可以作為體育文化的物質(zhì)載體和傳播平臺(tái)，促進(jìn)體育文化在現(xiàn)代社會(huì)的健康發(fā)展。在城市發(fā)展的過(guò)程中，體育文化逐漸吸收了不同的文化精髓，同時(shí)結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)和人文的發(fā)展情況，才能形成具有地方特色的體育文化。體育文化同時(shí)也是城市精神文明事業(yè)中的重要內(nèi)容，舉辦不同的體育賽事可以帶來(lái)不同的體育設(shè)施規(guī)劃需求，也可以針對(duì)體育賽事構(gòu)建一個(gè)主題文化場(chǎng)景，而這對(duì)于體育文化的傳播都具有很大的促進(jìn)作用。

4.促M(fèi)城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。體育設(shè)施對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)作用是顯而易見的，尤其是在舉辦體育賽事的城市中，每一次針對(duì)體育賽事開展的設(shè)施建設(shè)都能夠使城市居民的健康質(zhì)量得到很大的提升，對(duì)于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展起到很大的帶動(dòng)作用。從某種程度上說(shuō)，體育設(shè)施的建設(shè)可以對(duì)城市起到很大的改造作用，無(wú)論是在硬件設(shè)施方面還是體育科技信息的軟件系統(tǒng)方面，都可在城市中形成客觀的規(guī)模效益，對(duì)區(qū)域內(nèi)的城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到很大的推動(dòng)作用。比如我國(guó)在2008 年舉辦的奧運(yùn)會(huì)，大大地推動(dòng)了城市的建設(shè)，使城市的生態(tài)環(huán)境得到了很大的改善，而且有效促進(jìn)了交通、房地產(chǎn)、旅游等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

三、城市體育設(shè)施建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)度的影響因素

1.經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)城市體育設(shè)施的建設(shè)有著直接的影響，因?yàn)轶w育設(shè)施的建設(shè)需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，尤其是大型場(chǎng)館的建設(shè)與維護(hù)需要地方政府的財(cái)政支持，如果經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高則無(wú)法滿足體育設(shè)施的建設(shè)需求。所以說(shuō)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于體育設(shè)施建設(shè)有較大的約束作用。

2.對(duì)體育設(shè)施的重視程度。地方政府對(duì)于體育設(shè)施建設(shè)的重視程度直接影響財(cái)政投入的比例，而這對(duì)于體育設(shè)施的建設(shè)與維護(hù)都有至關(guān)重要的作用。政府在體育設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)中需要明確建設(shè)規(guī)劃，并且將體育設(shè)施的建設(shè)納入到城市整體的規(guī)劃政策中，才能在財(cái)政、行政等方面給予足夠的優(yōu)惠政策。同時(shí)，政府的重視也可以幫助體育設(shè)施建設(shè)獲得更多民間投資者的關(guān)注，吸引更多民間資本注入，從而為體育設(shè)施的建設(shè)提供更多支持。

3.居民的收入和消費(fèi)水平。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市居民的收入和消費(fèi)能力也不斷提高，而這也是影響城市體育設(shè)施建設(shè)的重要因素。參與體育娛樂(lè)活動(dòng)已經(jīng)成為城市居民業(yè)余生活的主要方式，群眾對(duì)于體育設(shè)施的要求也越來(lái)越高，包括體育設(shè)施的數(shù)量、功能、結(jié)構(gòu)以及舒適度等方面，居民的收入和消費(fèi)水平越高，對(duì)體育設(shè)施的要求也越高，這也從另一個(gè)側(cè)面推動(dòng)了城市體育設(shè)施的建設(shè)水平的不斷提升。

4.承辦大型體育賽事的能力。大型體育賽事的成功舉辦關(guān)系到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升，同時(shí)需要獲得政府的大力支持，所以城市建設(shè)中是否具有承辦大型賽事的能力，對(duì)于地區(qū)體育設(shè)施的建設(shè)也有直接的關(guān)系。大型體育賽事的舉辦，需要完善的體育設(shè)施系統(tǒng)為基礎(chǔ)，為了增強(qiáng)城市舉辦體育賽事的能力，需要不斷提高體育設(shè)施的建設(shè)水平，為城市體育事業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與體育文化設(shè)施建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展的途徑

1.充分發(fā)揮政府在體育設(shè)施建設(shè)工作中的主導(dǎo)作用。政府的投入是城市體育設(shè)施建設(shè)的主要資金渠道，政府在體育設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展過(guò)程中也發(fā)揮著重要的主導(dǎo)作用，所以要充分調(diào)動(dòng)政府對(duì)體育事業(yè)的投資熱情，不斷加大體育設(shè)施建設(shè)方面的投資力度。在各方面條件允許的情況下，地方政府可以在現(xiàn)有的財(cái)政支出基礎(chǔ)上，考慮體育設(shè)施的建設(shè)需求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐拿袼罪L(fēng)情和地域特色，將體育設(shè)施建設(shè)納入到政府發(fā)展規(guī)劃中，為體育設(shè)施建設(shè)提供更多支持。另外，體育設(shè)施的建設(shè)工作不是獨(dú)立存在的，在體育設(shè)施相關(guān)配套服務(wù)的建設(shè)方面也需要發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用，包括景觀特色、配套服務(wù)、綜合利用等行業(yè)都能夠獲得更大發(fā)展，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)整體實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

2.增加城市體育設(shè)施的數(shù)量和功能。隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市居民對(duì)體育設(shè)施的使用需求也呈現(xiàn)出多元化的趨勢(shì)，所以在體育設(shè)施的數(shù)量以及功能方面都需要進(jìn)行調(diào)整。一方面，根據(jù)當(dāng)前群眾參與體育活動(dòng)的需求適當(dāng)增加體育設(shè)施的數(shù)量，使體育設(shè)施與城市發(fā)展規(guī)劃的需求相適應(yīng)，室內(nèi)設(shè)施與室外設(shè)施協(xié)調(diào)建設(shè)，這樣才能滿足群眾的體育娛樂(lè)需求。另一方面，則要豐富體育設(shè)施的類型和功能，比如賽車場(chǎng)、保齡球館等，這些場(chǎng)館的建設(shè)可以改變以往單一的體育設(shè)施體系情況，滿足不同年齡段的人群對(duì)體育活動(dòng)的需求，擴(kuò)大體育設(shè)施的娛樂(lè)功能。

3.以大型體育賽事的承辦為契機(jī)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。舉辦大型體育賽事對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō)是一個(gè)十分有效的途徑，因此地方政府可以積極承辦大規(guī)模的體育賽事，并且以此為契機(jī)加大體育設(shè)施建設(shè)的資金投入力度，一方面可以促進(jìn)城市布局和結(jié)構(gòu)的完善，實(shí)現(xiàn)均衡布局；另一方面則可以通過(guò)大型賽事的舉辦拉動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)體育設(shè)施建設(shè)水平的提升。為了滿足大型賽事的承辦要求，需要加強(qiáng)城市體育設(shè)施的建設(shè)，而這也可以拉動(dòng)區(qū)域內(nèi)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，對(duì)于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展具有重要的推動(dòng)意義。

4.拓寬公共體育設(shè)施建設(shè)的資金來(lái)源。通常情況下，政府的財(cái)政投入是體育設(shè)施建設(shè)的主要投入方向，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，要實(shí)現(xiàn)體育設(shè)施建設(shè)水平的提升，除了政府的財(cái)政支出以外，還需要積極吸引社會(huì)力量的投資。為了保證相關(guān)工作的有效開展，可以成立專門負(fù)責(zé)體育設(shè)施建設(shè)與維護(hù)的部門，設(shè)立專項(xiàng)資金，將以往單純依靠政府財(cái)政的獨(dú)立投資渠道轉(zhuǎn)變?yōu)檎С帧⑵髽I(yè)運(yùn)作的多元化資金投入渠道，改變以往經(jīng)費(fèi)結(jié)構(gòu)單一的模式，充分利用政府、社會(huì)、集體、個(gè)人等不同的投資渠道開展體育設(shè)施的建設(shè)工作，促進(jìn)相關(guān)工作的有效開展。

5.完善體育場(chǎng)地法治建設(shè)。體育設(shè)施的建設(shè)與維護(hù)需要完善的法律w系做保障，我國(guó)現(xiàn)行的法律制度包括《中華人民共和國(guó)體育法》《公共文化體育設(shè)施條例》和《城市公共體育運(yùn)動(dòng)設(shè)施用地額指標(biāo)暫行規(guī)定》等，這些制度的有效執(zhí)行為體育設(shè)施的建設(shè)與維護(hù)提供法制化保障。與此同時(shí)，各級(jí)政府也需要根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況修訂地方法規(guī)，使其更加符合當(dāng)?shù)伢w育設(shè)施建設(shè)的需求，并且對(duì)制度的執(zhí)行情況進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，確保其能夠發(fā)揮保障作用。對(duì)某些不符合體育設(shè)施建設(shè)的工作則需要有效地控制，如用地方面、資金方面，都需要通過(guò)嚴(yán)格的審批手續(xù)，保證體育設(shè)施建設(shè)工作的有效進(jìn)行。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)體育事業(yè)也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)，而體育事業(yè)在促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中也發(fā)揮了重要的作用。所以，作為體育發(fā)展硬件保障的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也應(yīng)當(dāng)受到足夠的重視。在現(xiàn)代體育快速發(fā)展的新時(shí)期，應(yīng)不斷完善體育設(shè)施的類型和功能，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代體育設(shè)施建設(shè)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 由世梁.我國(guó)城市體育設(shè)施建設(shè)布局研究文獻(xiàn)分析[J].西安體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，（2）.

[2] 何國(guó)民.區(qū)域體育事業(yè)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)研究[J].天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（5）.

[3] 張巖，唐寶盛.公共體育設(shè)施的特性與我國(guó)公共體育設(shè)施供給[J].冰雪運(yùn)動(dòng)，2015，（2）.