第三節系統的優化選編課件

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1、第三節 系統的優化國家體育館鳥巢原設計方案 鳥巢采用是大跨度重型鋼結構體鳥巢采用是大跨度重型鋼結構體系，它在設計過程中也在不斷的系，它在設計過程中也在不斷的優優化調整化調整，取消了可開啟屋蓋取消了可開啟屋蓋，采用采用了擴大屋頂開孔、坐席數減少了擴大屋頂開孔、坐席數減少9000位的優化方案后，減少用鋼量位的優化方案后，減少用鋼量1.2萬萬噸噸，造價減少了約，造價減少了約4億元。億元。鳥巢圖片欣賞 我們做任何事情都希望達到最優我們做任何事情都希望達到最優的效果。作為一個的效果。作為一個系統系統，通常會有這，通常會有這樣或那樣的問題。如：效果不佳；或樣或那樣的問題。如：效果不佳；或是投入的人力、物力

2、、財力不是最??；是投入的人力、物力、財力不是最??；或是某種性能不理想等等。因此系統或是某種性能不理想等等。因此系統需要需要改善改善，需要，需要優化優化。一、什么是系統的優化一、什么是系統的優化 系統的優化是指在系統的優化是指在給定的條件給定的條件（或（或約束）下，根據系統的優化目標，約束）下，根據系統的優化目標，采采取一定的手段和方法取一定的手段和方法，使系統的，使系統的目標目標值達到最大化值達到最大化（或最小化）。（或最小化）?！景咐治霭咐治觥勘本┖教鞓蚋奖本┖教鞓蚋浇用竦呐P室近居民的臥室距離阜石路高距離阜石路高架橋直線距離架橋直線距離不足不足30米，樓米，樓下還有公交車下還有公交車站

3、。道路噪音站。道路噪音嚴重影響居民嚴重影響居民的正常睡眠的正常睡眠 討論：討論：怎樣改善噪音的污染，優化怎樣改善噪音的污染，優化村民所處環境（系統）？村民所處環境（系統）？選擇合適的優化方法選擇合適的優化方法建建造造隔隔聲聲墻墻日本的隔音墻選擇合適的優化方法選擇合適的優化方法公公路路兩兩旁旁植植樹樹造造林林 經過調查、分析研究:修建隔音墻是最好的方法。溫馨提示溫馨提示建造隔音墻的投入建造隔音墻的投入與改善車流噪音污與改善車流噪音污染的總效果應如何染的總效果應如何評價？評價？隔音墻體的主材料隔音墻體的主材料應具有什么特點？應具有什么特點？隔音墻的墻體結構隔音墻的墻體結構及外形怎樣考慮？及外形怎樣

4、考慮？隔音墻的墻體高度隔音墻的墻體高度及長度應該怎樣考及長度應該怎樣考慮？慮？修建隔音墻應考慮的問題：修建隔音墻應考慮的問題：1、隔音墻的高度、長度如何考慮？隔音墻的隔音效果，高度與長度是兩個關鍵，隔音墻只要能阻隔道路和受體的視線，至少就能減少5分貝的音量，而且每增加1米，能減少1.5分貝。1、隔音墻的高度、長度如何考慮？而長度方面，不能跟受體的寬度剛剛好，必須與最近受體的垂直距離為準，向左右兩邊延伸4倍距離的長度，才能防止聲音從兩端流進受體。2、隔音墻的墻體結構、外形怎么考慮？單側直板式：單側直板式：雙側直板式：雙側直板式：帶折檐式：帶折檐式：屏障內側加襯吸聲結構。隔聲效果好，保護的范圍比直

5、板式的大；全封閉式：全封閉式：用于向空間發展的居民區穿越高層建筑群的公路上，隔聲效果25dB，保護面積可以覆蓋整個居民區，但造價較高。生態隔音墻：生態隔音墻：傳統的聲障墻常用的材料有金屬板、玻璃板、混凝土板、木板和塑料板等。這類剛性的、表面平滑的聲障墻，隔音效率一般都較差，只25分貝。為了提高其隔音效率，常用的方法是將其表面加糙(如將表面加工成“破碎形狀”)，或采用粗糙的“木材混凝土”等措施。采取這些改進措施之后,聲障墻的效率可提高30%50%，即隔音效率可達7分貝左右。(聲阻抗比相差越大，反射越大)3、隔音墻墻體選用何種材料？聲屏障的地上部分即屏蔽層可采用磚墻、薄鋼板、鋁合金、玻璃鋼、聚碳酸

6、脂塑料等耐老化，抗腐蝕材料；聲屏障的地下部分即基礎則以混凝土及鋼材為主。為了有效的阻止噪聲穿過隔音墻，聲屏障的材料必須堅硬且具有一定的密度（最少20公斤/平方米）。4、建隔音墻的技術要點具體測量噪音程度。建立隔音墻防噪音的數學模型及墻體參數關系條件，求其數學解。要做到投入最小、效果最好。驗證試驗。如計算機仿真4、實施優化墻體結構與材料，與上面的定量計算相關。美觀。效果。高架路上的隔音墻高速公路隔音墻二、系統優化的意義修建隔音墻，以較小的投入，獲得了好的治理噪音污染的效益，使社會環境大系統的整體得以優化。系統被改善了，就是系統被優化了。獲得系獲得系統的最佳效益或最佳功能，統的最佳效益或最佳功能，

7、就是系統優化的意義。v我們生活中存在哪些系統優化的我們生活中存在哪些系統優化的 例子？例子？如：建筑材料的改進也是一項優化技術，以往建筑物的墻體多采用實心磚，現在采用了空心磚，在保證強度、隔熱隔音效果的同時，節省了材料。魚肥桑魚肥桑 基種?；N桑桑養蠶桑養蠶蠶養魚蠶養魚?；~塘三、三、系統優化的一般性步驟系統優化的一般性步驟 需要進行優化的問題 選擇合適的優化方法 驗證與實施 如圖：某配送（貨）中心的配送線路圖。如圖：某配送（貨）中心的配送線路圖。某配送中心位于某配送中心位于A點，現要將一批電視機等家用電器點，現要將一批電視機等家用電器 配送到位于配送到位于B、C、D處的處的3家商場，運貨車從

8、家商場，運貨車從A點出點出發，送完貨后返回，配送線路圖如圖所示。途中帶發，送完貨后返回，配送線路圖如圖所示。途中帶箭頭的線分別表示兩地往返的方向，數字表示兩地箭頭的線分別表示兩地往返的方向，數字表示兩地之間的路程（單位：之間的路程（單位：km），途中無箭頭的線表示可），途中無箭頭的線表示可往返線路。試設計最優化的配送線路。往返線路。試設計最優化的配送線路。BACD151110181413129馬上行動馬上行動分析方 案 線 路 路 程1 ABCDA 512 ABDCA 463 ACBDA 594 ACDBA 475 ADCBA 516 ADBCA 58影響系統優化的因素影響系統優化的因素目標要

9、適度。目標要適度。投入低，收效好。投入低，收效好。效效/耗比耗比 性性/耗比耗比 性性/價比價比 （比值越大，就（比值越大，就越接近或達到越接近或達到）系統的優化離不開條件。系統的優化離不開條件。某些不確定的或不可預見的因素也會影響系某些不確定的或不可預見的因素也會影響系統優化。統優化。系統的最優化：系統的最優化：指在一定的人力、物力和財力指在一定的人力、物力和財力資源的條件下，使取得的效果（如生產產值、資源的條件下，使取得的效果（如生產產值、利潤、效益等）達到最大，而投入（如能源、利潤、效益等）達到最大，而投入（如能源、資金、人力、時間等）達到最小的優化。資金、人力、時間等）達到最小的優化。

10、最優化的方法最優化的方法 ：為了使系統達到最優化的目為了使系統達到最優化的目標所提出的各種解決方法。標所提出的各種解決方法。四、系統的最優化及最優化方法最優化方法最優化方法 系統優化的方法是多樣的，有的運用系統優化的方法是多樣的，有的運用數學模型數學模型求解，有的通過求解，有的通過科學的估算、試驗科學的估算、試驗等方法實現。等方法實現。但無論運用怎樣的優化方法，都需要經過若干次但無論運用怎樣的優化方法，都需要經過若干次完善和驗證，才能得出最優解或滿意解。完善和驗證，才能得出最優解或滿意解。在江邊一側有在江邊一側有A、B兩個廠，它們到江邊的兩個廠，它們到江邊的距離分別是距離分別是2km和和3km

11、，設兩廠沿江方向的距，設兩廠沿江方向的距離是離是3.5km，現在要在江邊修建一個碼頭，使，現在要在江邊修建一個碼頭，使得兩廠的產品能夠順利過江，問碼頭最好應得兩廠的產品能夠順利過江，問碼頭最好應建在什么位置？建在什么位置？ABC馬上行動馬上行動A1 1、王林家新買了一輛汽車，為、王林家新買了一輛汽車，為了節省燃油，采取了下列系統優了節省燃油，采取了下列系統優化措施，其中不正確的是（化措施，其中不正確的是（）A、合理使用汽車空調、合理使用汽車空調 B、保持汽壓合適、保持汽壓合適 C、每次加油時將油箱加滿、每次加油時將油箱加滿 D、減少不必要的負載、減少不必要的負載C 2、下列選項中不屬于系統優化的是()A城鄉規劃B工人師傅根據劃線鋸割三角鐵C全國第六次列車提速D網上銀行及自動存、取款機的應用B 系統優化的意義系統優化的意義影響系統優化的因素影響系統優化的因素系統優化的一般性步驟系統優化的一般性步驟人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養邏輯思維能力；通過閱讀文學作品，我們能提高文學鑒賞水平，培養文學情趣；通過閱讀報刊，我們能增長見識，擴大自己的知識面。有許多書籍還能培養我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進。