[发明专利]基于离散事件的模拟沥青路面施工对环境影响的方法

说明书

技术领域

本发明属于数据模拟技术领域，涉及一种模拟沥青路面施工对环境影响的方法。

背景技术

道路是基础设施建设体系中的重要组分，对国家和地区的经济发展、社会进步和人民生活质量提高等方面起着重要的作用，然而道路建设的快速发展同时带来了严峻的环境问题，例如能源消耗、温室气体排放、土地占用等。沥青路面的摊铺是基础设施建设过程中重要的一环，沥青路面施工消耗的能源以及温室气体的排放对大气环境有一定的影响；此外，摊铺设备在施工过程中还会产生多种大气污染物。因此，研究沥青路面铺装过程的能耗和污染物排放趋势，进而合理的规划施工方案、建立低碳施工技术对实现绿色交通具有积极的意义。

目前关于沥青路面工程对环境的影响案例研究大多基于工程的全寿命周期，采用的多为现场测量结合文献分析、经验公式计算的方法，对施工过程的能耗及排放数据无法客观、准确地进行处理；而且，由于道路施工过程的不确定性和复杂性，在现场直接测得施工过程的能耗和排放代价过高。目前这种涉及到多种设备协同操作的沥青路面施工过程对环境影响的认识研究还不够深入，也正因为此，现在还缺乏合理模拟计算沥青路面摊铺施工过程的能耗和污染物排放的方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种基于离散事件的模拟沥青路面施工对环境影响的方法，用概率分布函数和逻辑语句将沥青路面的施工步骤抽象化，应用图形化离散事件模拟软件EZStrobe构建了沥青路面铺装离散事件模型，将NONROAD计算模型植入实现不同污染物的动态计算，并可对不同施工情况的模拟排放结果进行概率统计。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于离散事件的模拟沥青路面施工对环境影响的方法，包括如下步骤：

步骤1，根据路面铺装方案确定各施工设备参数及各施工步骤数据；

步骤2，将步骤1得到的沥青路面铺装方案中各施工设备参数及各施工步骤数据，与EZStrobe各基本事件要素结合，构建沥青路面施工的离散事件模型；

步骤3，采用EZStrobe中Output函数构建NONROAD能耗与污染物排放计算模型，基于所述能耗与污染物排放计算模型计算各施工步骤的能耗，各污染物总排放，不同施工步骤下的污染物排放，各施工设备的污染物排放；

步骤4，根据步骤3中计算的结果，对原沥青路面施工方案进行优化。

优选的，所述步骤1中施工步骤包括运料车在拌合楼等待、装料、运料车运输、运料车等待、运料车倾料、摊铺机工作、摊铺机等待、压路机压实、运料车返回；施工步骤数据包括步骤持续时间。

优选的，所述步骤3具体包括如下步骤：

利用EZStrobe中Output函数构建NONROAD能耗与排放计算模型，在离散事件模型Input函数定义时间参数、载荷系数、功率、综合排放因子的具体值或函数，在Output函数中分别定义能耗、各污染物排放函数，函数的数值计算方法由NONROAD数据库得到，在模拟完成后，EZStrobe输出能耗、污染物排放总值，以及各个施工步骤的能耗与排放。

优选的，所述NONROAD数据库包括:

设备能耗的公式：

E_C＝BSFC·P·F_l·t

上式中，E_C即能耗，单位升；BSFC是制动比油耗，相当于在满载下每小时每功率消耗的燃油数，单位为L/hp*h；P为制动比油耗额定功率；F_l是载荷系数，指实际功率与额定功率之比；t即为铺筑设备操作时间；

排放公式：

Q＝R_e×P×F_l×t

上式中Q即为排放，单位克；R_e为综合排放因子，单位为g/hp·hr。

优选的，所述步骤4中的优化过程包括：对原沥青路面的施工工艺和/或施工设备进行调整，利用模型计算调整后方案沥青路面施工对能耗及污染物排放的影响。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：