公路建设中,特别是在山岭重丘区,路基土石方工程量大面广,其调配的准确性与合理性直接影响到工程项目的概、预算,招、投标及施工过程的计量费用及工程进度。而调运方案又受到诸如地形地貌、土质特征、施工组织等实际因素的影响,因此要想得到一个优化的调运方案,凭经验手工操作非常困难。 本文将施工次序和土质等实际问题考虑到土石方调配中来,能够根据路基不同位置或不同层位对填料的要求,合理优化调配不同类别的土石方,使开挖的土、石得到合理的利用,土石方调运费用达到最省,并开发出了算法简洁、界面友好的实用应用程序软件,能快速准确地得出土石方调运最优化方案。 本文以最小费用流算法为基础算法,将研究的土石方调运问题转化为满足上、下容量条件及节点平衡条件的最小费用流问题,建立了考虑施工次序及土质的土石方调运网络模型,证明了模型的有效性及算法的正确性,同时考虑到核心算法的复杂度,在求最短路时,采用了负权转化为非负权的方法,并针对本问题的特殊性对Dijkstra算法作了一定的改进,从而大大减少了求最短路的计算量。为了得到实施性的调运方案,建立了调运结果转化模型,并设计了求解算法。 本文采用面向对象的软件开发方法,以Windows为操作平台,VB为开发工具,设计并开发出了一套高效实用的土石方调配管理系统。文中对该土石方调运软件的数据结构、算法实现及四大功能模块进行了详细的描述,并结合具体的工程实例介绍了该软件系统的各项功能和操作。