多层控制
多层控制
多层控制方法,第 1 层为改进的 PQ 下垂算法,对系统的频率及初始相位同时进行调节,以兼顾提高系统的动态和稳态性能;第 2 层控制检测系统交流母线电压的频率及幅值,以补偿下垂控制损害的负载调整率;第 3 层控制检测交流母线电压相位,实施直接同步调节,减小投入并联瞬间的冲击并避免动态相位失步。多层模糊控制在城市交通信号控制及公交优先问题中。第一层用来判断路口的交通需求强度 ,第二层主要完成相位优化功能 ,第三层用来确定各个相位的有效绿灯时间。
技术简介
内容概述
越来越多的直流及交流供电场合采用多模块并联构成分布式冗余供电系统,以实现系统的大容量、高可靠性和可扩展性。对于逆变器的并联均流控制,国内外研究提出了很多种方法,主要分为主,从式、分布式和无互联线方式,其中无互联线并联控制方法因其硬件简单的特点而备受关注。这是一种完全冗余的并联方案,它基于外特性下垂法原理,在稳态及动态过程中,根据逆变器输出的有功和无功功率调节基准电压信号的相位和幅度实现并联。但是,传统的下垂控制法存在稳定性隐患,文献提出了一种解耦控制方法对此加以改善,利用线路电抗、电阻和负载电阻对功率计算方法进行解耦,实现较为复杂。另外,传统的下垂控制动态响应慢,热插拔性能较差,易导致动态过载保护;下垂控制算法也令系统输出电压的幅值及频率(外特性)随着负载变化而变化,导致系统的输出外特性变软,不容易满足负载调整率指标。
电力系统领域,用于功率调度的分层控制已经成熟并得到广泛应用。欧洲输电协调联盟(Unionfor the Co-ordination of Transmission of Electricity,Continental Europe,UCTE)定义了应用于电力发电系统的分层控制方法,对拥有大的惯性和感性特性的同步发电机进行控制。利用分层控制可以限制输出电压的幅值及频率与额定值的偏移量,从而保证发电系统的电压和频率质量,保证电力系统较硬的输出外特性,提高了系统的安全性和稳定性。本文借用电力系统的分层控制原理,提出一种无线并联的多层控制方法,同时研究各控制层之间的协调。意在兼顾和提高并联系统的动态性能、稳定性和可靠性,并改善并联系统的输出负载调整率及外特性。
1多层控制技术及原理
多层控制的含义
本系统的逆变器模块主电路为两电平三相桥拓扑、LC 输出滤波,模块之间有并联均流电感。采用常规的电压电流双闭环PI 调节和空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)实现单模块三相正弦输出电压稳定,然后加入多层控制外环实现无线并联。所谓的多层无线并联控制包括:
1)第1 层为改进的PQ下垂算法。逆变器根据本模块有功功率P、无功功率Q获得频率下垂调节量 Df 、相位下垂调节量 Dq 和幅值下垂调节量Du,分别微调其给定频率f、初始相位和电压基准幅值。
2)第1 层控制会导致并联系统输出电压的幅度和频率随着负载增大而跌落,即外特性下垂。第2层通过采样交流功率母线电压幅值及频率,分别与模块交流输出电压幅值给定U、频率给定f 比较,利用误差值调节基准给定、补偿负载调整率。
3)为了减小热投入并联瞬间的冲击,并提高系统并联运行的稳定性和可靠性,加入第3 层控制,即直接同步调节。采样交流母线电压相位q acl 并以此作为基准,在逆变器投入并联前调节自身相位q,使之尽量接近q acl 后并联;稳态时实时检测本逆变器的相位基准信号q,当q 与q acl 的偏差 Dq s 超过设定范围(例如5°)时,实施本层直接同步调节,修正q 值、快速跟踪q acl,将本逆变器牵入同步。
2 多层控制协调及实现方法
实际系统各模块基准电压的幅度给定偏差不大,取决于器件参数离散性,而相位差实时随机变化、调节不利时可能很大。因此,本文提出的多层控制,相位同步控制占据主导地位,对多层控制进行协调主要是对相位同步进行协调控制。第1、3 层均调节同步:第1 层控制对频率和相位的调节力度比较小,且调节速度较慢,频率波动小,以保证并联运行的平稳性;第3 层控制为直接同步控制,将逆变器牵入同步,以较大的力度进行调节,调节速度快,但是频率波动较大。第2 层控制调节属于外层调节,时间常数比较大,调节速度比较缓慢,要求调节的稳态性能好,动态性不做要求。因此第1、2 层控制可以同时存在且相辅相成,第3 层控制需要根据条件(即 Dq )来决定是否加入。于是对各层的协调控制就需要确定q ul 和q ll 的大小,上述2 个值的确定需从2 个方面考虑:1)逆变器单机运行时,不希望启动第3 层控制;2)N台逆变器并联带M(M£N)台额定负载运行时,希望根据相位差启动第3 层控制。逆变器单机运行时,在dq坐标下采用 PI 调节器,故等效为一个直流系统且闭环系统等效输出阻抗为0,所以逆变器输出相电压与其基准给定在相位上是无差的。但逆变器与交流母线之间串接均流电感L,L 会使交流母线电压与逆变器输出电压之间存在相位差 DqLpa。
假定三相负载平衡,N台逆变器带M(M£N)台负载并联系统的a 相输出端等效电路如图3 所示。图中,Uann Ðqn 为逆变器n的 a 相输出电压;rLpa +sL 为逆变器的输出阻抗、线路阻抗及均流电感的感抗之和;Z为负载;UÐ0° 为并联系统 a 相输出电压。通过协调控制,各层控制之间可以很好地实现互补,可以有效地提高并联系统的稳定性和可靠性。
根据以上分析,应用多层并联控制的逆变器控制框图如图4 所示。其中,单元1—3 分别为所提出的第1—3 层控制单元。单元1 包括2 部分,分别根据本模块自身的有功功率P和无功功率Q,依据式(5)得到经过下垂调节后的频率给定f和d、q轴电压给定U 。U 经过电压、电流调节器后,得到用于SVPWM 的幅值信息U;f经过相角计算单元和同步控制单元,得到用于SVPWM 的相位信息q m。利用Um 和q m 得到驱动信号驱动逆变桥。单元2 中,逆变器检测u得到交流母线电压的频率f 和幅值U,根据交流母线频率给定f 和幅值给定U,依据式(6)改善负载调整率。单元 3 中,采样交流母线电压相位信号q acl 和本机相位q,判断二者相位差,在热并机和动态过程启用直接同步调节。需要说明的是,本系统考虑负载主要为电机负载的应用场合,各逆变器采用U /f控制实现变频软启动,其给定频率f 由 0 逐渐增加至稳态值(50Hz)。
螺旋多层控制
概述
随着多层螺旋CT(MSCT)的日益普及,MSCT的成像技术的质量管理与质量控制的日益受到重视。MSCT技术实施质量控制的目的在于建立一种科学的、标准化的统一管理体系,以期获得稳定的高质量MSCT图像,为临床影像诊断服务。自我院购入MSCT以来,经过不懈的努力,科室在全面质量管理的基础上,初步形成了一套较为完善的MSCT技术质量控制体系。初步总结如下:
1建立三级管理模式,完善各项规章制度
科室自从引进美国GE Lightspeed 2 MSCT以来,积极建立了“科室领导小组—主管技师(主治医师)—技师(医师)”,模式的三级管理模式。在CT室日常工作中,由1名科室副主任专门负责CT室的日常工作。在CT室日常工作中,主管技师和主治医师负责对各项工作进行监督管理,而技师、医师则承担MSCT的日常技术工作。技师主要进行MSCT的操作,医师除负责诊断外,还负责部分影像重建工作。此外,在科主任的统一协调管理下,CT室还积极完善了各项规章制度,如“技师、医师职责”、“主管技师、主治医师职责”、“MSCT 操作规程”等一系列规定,为管理提供了可靠的依据。
2MSCT 技术人员的培养
在MSCT装机前,科室积极邀请有关专家进行上课,使相关人员对MSCT的有关知识有了初步的了解。装机时,科室要求科室维修技术人员与厂家安装、调试人员一道,全程跟踪、了解机器性能及保养知识。
装机完毕后,科室及时邀请厂方派工程师对MSCT技术人员进行重点培训,尤其是对MSCT的相关技术操作进行重点指导。科室要求技师重点掌握各种常规体位的扫描方法,主管技师还要掌握CT定位、扫描的条件,并确定扫描参数;科室要求维修技术人员重点掌握MSCT 机及激光相机、洗片机的日常维护保养、特殊扫描方法及软件的运用;科室要求医师重点掌握各种CT重建方法。
MSCT装机半年后,针对使用过程中存在的问题,科室积极邀请厂家派工程师进行高级培训,提升CT室技师、医师的工作能力。MSCT装机一年后,科室对MSCT技术人员除个别骨干相对固定外,采取全员培训制,平均每年要轮转1~2人。科室每年派出3~4名MSCT技术人员参加国内外各项学术会议,掌握影像技术的最新紧张;每年鼓励1~2名MSCT技术人员参与。
3MSCT技术的质量控制
MSCT扫描操作质量控制是MSCT技术的质量控制的途径,经过多年的摸索,我们探讨出了MSCT技术质量控制的方法,具体要求简述如下:开机前,要注意机房温度、湿度是否在本机的要求范围内,积极调整空调温度及时清除除湿机内积水;同时,要在训练球管(check up)的基础上,根据前一天MSCT运转情况,进行必要的空气校正。
扫描前,要让患者做好准备,并要对患者进行必要的呼吸训练。技师摆位时,要定位准确,身体正中矢状位和扫描床保持重叠;同时,认真审阅申请单,输入各种指令准确无误。此外,技师还要认真查看扫描部位,尤其是对腹部及体表包块要明确具体部位,按申请单要求进行扫描,扫描时,在定位像上要准确选择扫描基线及扫描范围,正确选择扫描方法、条件、参数,掌握各部位的窗宽和窗位。扫描过程中,技师、医师要就病灶积极沟通,根据各种特殊情况可进行加层扫描、靶扫描,或改变体位、改变条件等再次扫描。增强扫描时要掌握扫描的时间,根据不同扫描部位,选择不同扫描延时时间,力求扫描符合诊断要求。扫描中,要通过监视系统时时观察患者的情况,在增强扫描时要观察病人的反应,出现异常反应要及时处理。扫描后,及时放下患者,根据需要进行薄层重建或高分辨率重建。在薄层重建的基础上,医师进行各种三维后处理,如MPR、SSD,MIP和VE等。
4MSCT影像质量控制
CT影像的质量管理控制建立胶片审阅制。在扫描时资深技师对操作技术人员进行必要指导,CT片是否能满足临床诊断需要,由诊断医师站在诊断的基础上,发现问题及时纠正。技师则对照片的对比度、清晰度、层次进行判断。二方面缺一不可,不能偏废。MSCT片审评的具体标准:
(1)扫描部位准确,照片显示的解剖图像清晰,不包括扫描不全、歪斜现象。
(2)扫描条件选择正确,各种指令输入正确、齐全。
(3)照片具有良好的对比度,能反映各部细节的清晰度,能表现影像的适当密度,能分辨各部细节的层次。
(4)窗宽、窗位选择适当。
多层控制介绍
概述
微电网是由分布式电源、储能、能量转换装置、负荷及控制保护系统等基本单元构成的小型供电系统,既可以与配电网并联运行,实现联络线交换功率可控,也可以在孤网形式下向重要负荷供电。因此,微电网可以显著降低间歇性分布式电源给配电网带来的不利影响,最大限度地利用分布式电源出力,提高供电可靠性和电能质量。以微电网形式将分布式电源接入配电网,已经得到国内外学者的广泛关微电网系统协调控制是微电网研究的核心内容,其主要控制目标为:在并网运行时,实现并网点潮流可控和分布式电源利用最大化;在孤网运行时,实现系统的稳定运行;在外电网故障或计划孤岛时,实现并网与离网运行模式的快速平滑切换。其中,微电网运行模式的平滑切换是协调控制系统功能实现的重点和难点。提出了一种基于控制器状态跟随的微电网平滑切换控制方法,通过三区域平滑切换控制策略,有效地减小运行模式切换过程中的暂态振荡。通过主从控制策略实现含多储能装置并联的微电网运行模式的无缝切换。中微电源并网时采用有功功率—无功功率(PQ)控制,孤岛时采用下垂控制,并在基本下垂控制器中增加下垂额定点调节环,通过该环路的投切实现并网与孤岛控制模式的平滑转换。
针对微电网非计划孤岛切换过程中的功率不平衡问题,将超级电容器和蓄电池组成的复合储能装置作为孤岛运行时的主电源,实现运行模式的平滑切换。采用新型的主从和对等控制相结合的综合控制策略,对微电网的并网/孤岛运行模式的过渡进行控制。然而,上述研究侧重于分析储能变流器自身的模式切换特性,但是在微电网系统控制层面的运行模式切换策略的相关研究工作较少。
依托浙江省温州市鹿西岛并网型微电网示范工程,首次采用基于永磁斥力快速分断机构的快速 开 关 作 为 10kV并 网 点 开 关,结 合 基 于IEC61850标准的微电网控制系统和改进的储能系统控制策略,重点研究微电网运行模式无缝切换策略与实现,并成功实施于示范工程中,通过实际运行测试对本文提出的策略进行了验证。
1 微电网结构与关键设备
1.1微电网结构与控制
鹿西岛兆瓦级并网型微电网采用双微电网结构,其中,单个微电网的系统结构如图1所示。系统主母线电压等级为10kV,系统频率为50Hz,各微源采用交流方式并网,其中3×500kW储能系统、300kW光伏系统通过AC/DC能量转换装置(包含升压变压器)并网,780kW风电机组通过异步发电机并网,微电网通过并网点的永磁高压快速开关并入配电网,功率参考方向以流入母线为正。微电网在并网运行模式下,所有微源运行于PQ控制模式;在孤网运行模式下,其中一个储能系统采用电压幅。
值—频率(VF)控制模式,为系统提供电压与频率参考,其他微源运行模式不变。该微电网系统控制采用基于IEC61850标准的三层控制体系,各控制层的主要功能及特点如下。
1)就地控制层主要完成微电网组成单元的就地控制。通过微源控制器(MC)、负荷控制器(LC)实现对分布式电源、储能系统及负荷的一体化监视与控制;并网开关控制器(SC)实现快速开关的测控,并与运行模式控制器(MSC)完成微电网运行模式切换过程中的快速时序控制。
2)协调控制层主要完成微电网运行模式切换和稳定控制。微电网系统控制器(MGCC)与 MSC共同完成微电网运行模式切换功能;MGCC通过对各微源的控制模式及控制参数进行设置与调节,实现并网时的功率与电能质量控制及离网时的系统稳定运行。
3)系统监控与优化控制层主要完成微电网的信息集成与经济优化运行。微电网能量管理系统(EMS)集成于统一的数据采集与监控(SCADA)平台中,实现实时信息监测、历史信息存储、系统控制、经济优化运行及报表统计等功能。
4)控制系统采用IEC61850标准有效减少控制层间协议转换量,系统通信效率高,增加了系统运行策略的实时性和稳定性。其中,MC,LC,SC与MSC间通过通用面向对象变电站事件(GOOSE)快速报文进行信息通信,与 MGCC间通过制造报文规范(MMS)报文进行通信。
1.2 10kV高压快速开关
鹿西岛并网型微电网并网点选用的10kV高压快速开关为永磁真空断路器,其操作机构原理见附录 A图 A1。为满足微电网运行模式切换的要求,开关操作机构在原来永磁结构的基础上,增加大电流快速分闸斥力机构,使开关分闸整组时间小于20ms,且动作时间游离度很小,有效减少了电压暂态过程,有利于系统运行模式的无缝切换。
1.3 储能系统
根据系统功能及负荷需求,微电网中配置3套500kW铅酸电池储能系统,作为微电网运行的核心部件。系统并网运行时,3台储能变流器(PCS)都采用PQ控制,参与功率调节。孤网运行时,一台PCS作为主机,采用VF控制模式,提供系统的电压频率支撑;另外2台PCS为从机,仍以PQ方式运行,参与系统功率平衡。
PCS通过外部控制命令选择运行模式。此外,为满足主PCS在微电网并网运行到孤网运行模式无缝切换的要求,在VF控制中加入初相角逻辑,即在PCS由PQ运行转为VF运行的初始时刻,以当前时刻锁相环测量值作为初始电压相角,使切换过程中电压波形连续,有效减少了暂态过程,有利于系统运行模式的平滑过渡。
2 运行模式切换策略
微电网运行模式切换过程中,应尽量减小系统冲击,缩短暂态过程,保证系统运行的稳定性。本文针对鹿西岛并网型微电网的结构特点和容量配置,充分考虑并网点快速开关的动作特性,开展运行模式切换策略设计与实施。
并网转孤网控制策略
微电网由并网转为孤网运行模式通常由两种事件触发:运行调度根据系统运行情况(包括外部电网检修停电、内部新能源及储能充足等)主动触发,对切换时间要求不高,但要求成功率高;由于外部电网非计划性停电或发生故障,微电网通过孤岛检测或故障检测机制被动触发,分别称为主动离网和被动离网。主动离网由 MGCC和 MSC共同完成,被动离网由于时限问题仅由 MSC完成。
MGCC控制策略。MGCC并网转孤网控制框图如图2所示,当 MGCC收到EMS发出的主动离网命令后,首先进行运行模式识别与校验,如图3所示,通过微电网内主PCS的运行状态、并网开关状态及系统状态等信息的综合分析,确定微电网系统处于并网运行状态,并存在一台可以承担模式切换任务的PCS;随后通过调节从PCS的功率、调节新能源出力、投切次要负荷等方式,使并网点功率与主PCS功率方向相同,且代数和的绝对值小于预设定值S;当条件满足后,向 MSC发送离网模式切换命令。当外部电网非计划性停电或发生故障时,微电网通过孤岛检测或故障检测机制,启动被动离网策略,断开并网点快速开关,转换主PCS运行模式,使微电网进入孤网运行状态,保证内部重要负荷的可靠供电。
由于被动离网由突发事件引起,通过 MGCC对交换功率进行调节不能满足切换时间要求,因此仅由 MSC根据事件发生前记忆的系统功率平衡情况进行一次功率调节,包括快速切发电设备、切负荷等控制手段。
当 MGCC收到EMS发出的同期并网命令后,首先进行运行模式识别与校验,确定微电网系统处于孤网运行状态如图3所示,并根据主PCS当前有功、无功功率预设PQ运行模式下的功率初始给定值;然后向主PCS发送同期调节命令,并向并网点SC发送检同期并网命令。主PCS通过接收SC发送的GOOSE报文获得系统侧电压幅值与频率、微电网侧电压幅值与频率实时信息,进行微电网系统侧电压幅值与频率调节,其中幅值参考值为系统侧电压幅值、频率参考值为系统侧频率0.05Hz;满足检同期条件后,SC通过 GOOSE报文向 PCS发同期成功指令并进行并网操作,PCS延时T后由VF运行模式切换为PQ运行状态,微电网同期并网操作完成。同期并网过程中涉及的定值包括并网侧与同期侧角 差 定 值θSET频 差 定 值FSET压 差 定 值U。延时T 用于使并网开关闭合与 PCS模式切换的时间同步。
多层模糊控制
概述
近年来众多研究者开始将模糊控制理论应用到路口交通信号控制中,并逐渐由单路口两相位控制扩展到了单路口多相位控制及干线控制等领域。公
交优先多年来是信号控制研究中的重要内容, 但目前众多的公交优先定时控制模型存在着适应性不强、精度不高等缺点,影响了路口公交优先控制的效果。本文提出公交优先的交通信号多层模糊控制模型,以提高公交优先信号控制的有效性。
1单路口多层模糊控制模型
1. 1 第一层模糊控制器
其主要功能是完成交通流状况的模糊判断推理过程。即根据检测到的交通流参数来确定各个相位或各个车道所对应的交通需求强度,是完成一个模糊分类器的功能。
交通需求强度是指各个相位的车道对未来绿灯时间需求的强烈程度,它包括两部分的内容: 一是当前时刻该相位的交通需求强度,主要由当前时刻该相位的各流向的车辆排队长度所决定; 二是该相位未来某个较短时间段内的交通需求强度,主要由该相位在未来相应时间段内的车辆到达量来决定。在确定交通需求强度的模糊推理过程中,在不考虑协调控制等特殊控制目标要求的情况下,其输入包括两个: 当前t 时刻路口处的排队长度qt和某相位各个方向t 时间内通过车辆检测器的车辆数pt。输出为一个,即交通需求强度( traffic dema ndintensity, TDI) , 本文用变量Itd来表示。
1. 2 第二层模糊控制器
该层模糊控制器主要完成根据交通流状况进行相位优化的功能,其核心是一个基本相序不变的相位优化模糊控制器。考虑到在未来的应用,本文选用普通十字交叉路口作为研究对象,每个进口道方向都包括左、直、右3个流向,暂不考虑右转车辆对相位的影响。在图1中,通常情况下四相位路口控制采用的是A—B—C—D 的基本相位控制顺序。在本文模型中采用基本相序不变的相位相序,其原因主要有以下几点。
1)安全性考虑: 如果在较短时间内(例如10 min)对相序进行实时调整,则会引起驾驶员的不适应,产生一些潜在的影响交通安全的因素。
2)道路条件限制: 在部分实行多相位控制的交叉口中,为了改进交叉口的通行状况,常常设有左转车辆等待区,不宜进行相序的随意变动。
3)适应交通流变化: 对各个进口方向交通流不完全均匀成比例的情况下,在A—B—C—D 基本相序控制的基础上增加E、F、G、H 中的某个或某几个相位,可实现放行不均匀车流的目的,保证路口通行能力的充分利用。同时 ,不打破或减少 A— B—C— D 的基本相序也有利于使某个方向的车辆不至于等候过长的时间 (例如超过一个周期以上 )。
相位变化过程中 ,优化的内容主要是决定在相位 A 结束后运行 B、 E、 F 中的哪个 ,在相位C结束后运行 D、 G、 H 中的哪个。相位优化的目标是最充分地利用路口通行能力 ,即在保证不使某个方向的车流等待极长时间的前提下 ,使路口总的通行能力最大。相位优化模糊控制器的输入是各个相位的交通需求强度,由第一层模糊控制器的输出结果决定。相位优化根据候选相位的交通需求强度来确定。以相位A 为例进行分析。
相位A 的下一个相位可能是B、E、F , 在进行相位判断的时刻,分别计算相位B、E、F 的交通需求强度Itd( B )、Itd( E )、Itd( F ) , 然后根据其值的大小来进行下一相位的判断,具体规则如下。如果Itd( B ) 很大, 下一个相位是B ; 如果Itd( B )大,并且max ( Itd( E ) , Itd( F ) )很大,下一个相位是E、F 中Itd值大的那个; 其他推理规则略。
1. 3 第三层模糊控制器
其主要功能是完成各个相位阶段绿灯时间是否延长及延长多少的判断功能。该模糊控制器的输入由第一层模糊控制器的输出和第二层模糊控制器的输出共同决定。主要输入为两个,一是Itd( g ) , 表示当前绿灯相位的交通需求强度的大小; 二是Itd( n ) , 表示下一相位的交通需求强度的大小,下一相位的确定由第二层模糊控制器决定。两输入的隶属度函数曲线都采用梯形曲线。绿灯时长模糊控制器的优化目标是最小化平均延误绿灯时长模糊控制器的输出为当前相位延长的时刻值g , 最小为0 s(表示不再延长绿灯时间) ,最大为18 s。将其作为模糊变量g 的论域为{ 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18};g 的模糊集为{很短,短,中,长,很长};g隶属度函数采用梯形表示。针对两输入论域全部元素的所有组合,可求得绿灯延长时间g 变化的模糊集合。应用中心法对这些模糊集合进行去模糊化计算,可以得到绿灯延长时间的变化值,实现对交通信号的控制。
2公交优先的控制模型
在多层模糊控制模型中考虑公交优先有两种处理方式,一是将公交车辆按照某种比例关系折算为标准小汽车,如按照平均载人数等,在各个相位的交通需求强度的计算过程中考虑公交车的影响,这种方式将影响到交通需求强度模糊判别器输入的隶属度函数和论域,对控制模型结构无明显影响; 二是将公交优先单独考虑,在通常模糊控制的基础上根据公交车辆的运行特征进行模糊推理判断,将单独考虑公交车辆的推理结果加到模型控制结果上,共同决定相序和配时方案,主要研究第一种方案的具体内容,并且通过仿真试验来检验该模型是否有效。在此本文增加一个新的模糊输入量PT ( i ) , 其中i 表示某个相位, PT( i )表示该相位对应进口道中的公交车辆的平均等待时间。将PT( i )看作模糊变量PT( i ) , 则:
1)PT( i )的基本论域为{ 0, 1, 2,…, 100} ;
2)PT ( i )的模糊集为{ PT1(少) , PT2(中) , PT3(多) };
3)PT( i )的隶属度函数采用梯形表示。
由于在本文研究的单点信号模糊控制模型中基本相序A—B—C—D 是不允许随意变化的,因此公交车辆对相序的影响将不会很大,在下面的分析中暂时忽略公交优先对相序变化的影响,主要考虑公交优先对绿灯延时的影响。同时由于不考虑相位的随意变化,在信号控制中所能采取的公交优先模式主要是当前绿灯相位的早断或延长。在此引入由考虑公交优先所影响的绿灯延时模糊控制器。
该模糊控制器的输入为两个: 当前绿灯相位的交通需求强度Itd( g )作为模糊变量,表示当前绿灯相位的交通需求强度的大小; 下一相位的PT ( n )作为模糊变量,表示下一相位的公交车辆的交通需求强度,其中下一相位的确定由前述的相序模糊控制器决定。
Itd( g )、PT ( n)的隶属度函数采用梯形曲线。考虑公交优先的绿灯时长模糊控制器的输出为当前相位延长的时长g , 最小为0(表示不再延长绿灯时间) ,最大为18 s。将其作为模糊变量g 的论域为{ 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18};g 的模糊集为{很短,短,中,长,很长};g隶属度函数采用梯形表示。将基本绿灯延时模糊控制器输出的绿灯延时量作为g1, 将考虑公交优先的绿灯延时模糊控制器的输出作为g2, 综合二者后的绿灯延时为g= λΔg1+ ( 1- λ) g2, λ为协调系数,其取值范围为[0, 1 ], 大小可根据实际情况进行考虑,本文暂时取0. 5, 在仿真过程中再根据具体情况进行调节。
3仿真计算
在此通过仿真计算来研究上文提出的交叉口公交优先多层模糊控制模型的控制效果及与定时公交优先控制的比较。仿真的路口采用4个方向都有左转专用车道的四岔路口。共有4个基本相位: 东西直行、东西左转、南北直行、南北左转,基本相序及可能的相位变化。本次仿真试验主要检验公交优先模糊控制在较重交通流(饱和度在0. 6~0. 9左右)情况下的控制效果,因为在这种情况下才有较大的必要考虑公交优先,同时公交优先的效果也可能较为明显。在过饱和情况下,必须通过交通工程物理措施来进行公交优先,而在交通流较小情况下,车辆运行状况良好, 无考虑公交优先的必要。仿真时间取每次1 h , 共进行10次,对结果进行对比分析。从第1次到第10次各相位交通流量依次减小,饱和度从0. 9逐渐降低。使用第一个相位作为有公交优先控制需求的相位,其公交车辆的到达率是普通车辆的1 /5左右,公交车辆比重较大。
本次仿真在M atlab7. 01 环境下进行, 利用MATLAB编程语言编写了模糊控制与定时控制比较分析的程序,其中部分参数如下。定时控制的优化: 对于仿真交通流,计算相位时间从10 s到60 s(间隔为5 s)的各种定时控制方案所产生的普通车辆的平均延误和停车次数以及公交车辆的平均延误和停车次数,选取其中平均延误与停车率加权最小的方案作为定时控制的方案。黄灯时间为3 s, 全红时间为3 s。第一相位的绿灯时间比其他相位长10 s。多层模糊控制: 每个相位的最短绿灯时间为15 s, 最长绿灯时间为60 s, 黄灯为3 s, 全红为3 s。各个车道的饱和流量取值如下: 直行车道取1 700小汽车当量/h、左转车道取1 300小汽车当量/h。
造价多层控制
概述
目前,我国的多层住宅占据着住房现状的很大比重,而且随着住房制度改革和住房商品化,大多数城市居民的住房需求越来越高。所以加强多层住宅项目成本控制,使广大城市居民可以得到经济适用住房有一个真实的现实意义。多层住宅是一种结构简单和更简单的工程成本,项目的成本占整个项目成本的比例非常大。在多层住宅发现项目成本控制在这个过程中,如果能注意优化设计,加强施工管理,并积极推动工程监理等能有效降低项目成本。
1建筑设计的优化
建筑设计完成后,需要超过80%的工程造价确定,多层住宅,这是尤其如此。因此,在设计阶段控制工程造价有很大的现实意义。多层住宅一般结构简单、建筑规模较小,他们的设计更经典同时也更成熟。在过去,许多设计师在设计过程中,高度重视施工安全、合适的和美丽的,很少去关心建筑的成本,优化设计是用于控制项目成本的设计过程必然是弊大于利,他们花费了大量的精力方案设计、平面布局和结构计算。事实上,在多层住宅设计的过程中,可以从以下几个方面优化设计以降低项目成本。
1.1 合理确定设计方案
在住宅设计中,设计人员以满足安全的前提下,适用、美观,应该从房间工作室的深度和高层开始考虑项目成本控制,在当前多层建筑住宅设计中,主要的趋势是“大厅、小居室”,考虑到经济更重要的参数。这些参数的选择影响组件的选择和结构安排。例如,如果选择在4.2m,宽度和选择预应力空心板厚度是12cm,而外预应力空心板厚度的选择18cm,也就是说,地板厚度增加6cm,它将增加大量的住房成本。
1.2 注重设计必需的有关设计资料
在设计过程中,设计者应该有可靠的设计数据,建设单位还应提供真实、全面的设计数据,特别是工程地质调查数据。当提供工程地质信息是不完整时,如果设计者的设计往往与实际情况的差异大,在施工过程中容易出现各种不必要的设计更改,导致项目成本失控。例如,建立一个大学的学生公寓,原设计采用人工挖孔桩,而在项目开始后,地下实际情况表明建筑不能实现这个设计,从而基础设计方案只能做出更改,实现达到将近10%的项目成本增加过程。
1.3 把好施工图设计关
在施工图设计阶段,尤其在进行结构布置时,设计人员可以通过选择合理的结构布置形式来降低工程造价。在结构布置设计时,预应力空心板为了减少其所需厚度,一般采用短向布置,但在一定的跨度范围内,短向与长向布置其预应力空心板厚度是一致的,设计人员可以利用这点做优化设计。如某高校兴建三幢教职工集资住宅,设计方案中两个卧室之间设墙柜,这样,按以往的设计做法,预应力空心板必须短向布置,在墙柜的顶部必须设计过梁,但其中一个设计人员在进行结构布置时选择纵墙承重方案,使得预应力空心板沿长向布置,这样在本应设计一根梁的位置就变成一个现浇板带,减少了现浇混凝土量,而预应力空心板由于短向与长向所需的厚度一样,故它的工程量没有增加,仅此一项就降低了工程造价18 元/m(相当于全部工程造价的6%左右)。
2加强施工管理
对于施工单位来说,在整个工程项目施工过程中,加强施工管理可以降低工程成本这个道理是大家都明白和认可的,而与此同时,这个道理对于建设单位来说也具有同样的作用。人们普遍认为,在项目施工阶段和项目负责人的主要职责是控制工程质量,而控制项目成本不重要,更何况是对于施工简单的多层建筑项目来说,就应该是更不重要的。然而,实际上,在多层建筑工程的施工阶段,业主或者开发商更应该在工程上采取更多的造价控制措施,这样会对工程造价的有效控制起到更大的作用。
2.1 严格控制工程变更和设计变更
工程变更和设计变更的成本中所占的比例将近20%的项目总成本,有时甚至会出现更多的情况。在建设的整个过程中,各个方面可能会提出各种超出原设计图纸的要求,或者是由于轻率的设计导致与实际情况不符合而致使出现工程变更以及工程设计的频繁波动和变化,而我们不难想象,这些变化肯定会导致项目成本和工程造价的增加,导致出现工程预算与工程概算或者工程造价等等之间的相互矛盾,也会使得工程项目出现工程成本和造价等难以控制的混乱的局面。就目前的状况看,导致绝大多数的多层住宅的控制项目成本突破的主要原因在于这里。例如,大学学院筹集资金在住宅价格是680000 元,结果设计的变化导致增加51000 元(占7.5%的中标价,售价742800 元)。同样的,在另一个房子的设计变更和工程变更引起费用近90000 元(占12.1%的中标价)。在施工过程中要实现工程变更和设计变更的有效控制,首先要确定是否有工程变更和设计变更是必要的。其次,没有必要的工程变更和设计变更必须坚决拒绝,必要的工程变更和设计变更必须进行技术经济分析,使工程变更和设计变更尽量不增加成本,为了防止通过原计划项目的成本。
2.2 做好施工过程中的现场签证
设计变更和工程变更并不在合同价格内,通常是双方结算过程中争论的焦点。现场原始记录是最真实的而且不存在争议。所以,现场签证一定要显示数量、位置,最好以图纸的形式,而且必须经双方签署。现场签证双方应对合同的内容和价格的内容更多的理解,我们真的能做现场签证全面公平的,否则,会出现应该现场签证的没有现场签证,不该现场签证的又有现场签证。一旦这样会出现对工程造价控制很不利的局面。
2.3 施工过程中应严格材料规格及质量检查
诚然,这个问题的一方面是控制质量,但它也是一个项目的成本控制。其所不同的是材料规格和性质不同的价格,质量和材料价格多层住宅项目成本的占比一般达到一个比较高的比值(一般为60~70%)。所以,材料价格的严格控制为多层住宅工程造价的有效控制提供了强有力的支撑。
3加强工程监理
首先,工程监理投资控制的重要任务—项目成本控制。第二,实施工程监理监理工程师是工程和技术的专家,他们的经验和经验更加丰富,而在设计和施工监理过程中,可以凸显许多积极的降低工程成本的环节,特别是在建设阶段,它是决定是否相关的设计变更和工程变更的关键。他们常常可以根据合理的技术优势,使自己作出正确的选择,它代表了许多项目的开发商或者业主。但是,它的经验和技术受到各方面条件的限制,导致它的实施是有限的。此外,在建设的过程中,甲、乙双方因为他们的位置不同难免会出现不同的意见和见解,从而有时会出现一些影响施工正常运行的冲突和耽误。所以,加强建立一个公正的第三方工程监理单位,使其在协调和建设甲、乙双方的关系过程中发挥出更好、更大的作用,从而确保整个工程项目的正常施工,以便为完成项目的成本和造价控制提供有利的条件。
4结 语
控制多层住宅工程造价,其意义在现阶段非常重大。影响多层住宅工程造价的因素很多,要做到合理控制工程造价,注重优化设计。另外,更要认识到加强管理和加强施工的监理工作对多层建筑的整个项目造价控制所起到的重要性,从实地上贯策落实加强管理和加强施工的监理工作的优化理念,为多层住宅工程造价的有效控制提供了强有力的支撑。
参考资料

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目录
概述
技术简介
螺旋多层控制
多层控制介绍
多层模糊控制
造价多层控制
参考资料