CN114329691A - 一种基础施工占地面积计算方法、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基础施工占地面积计算方法、计算机设备和存储介质，属于架空输电工程技术领域。所述方法包括：梳理影响因素：梳理影响架空线路杆塔基础施工占地面积的因素变量；收集样本数据：根据以往工程施工实际情况收集相关的样本数据；分析影响程度：从样本数据中确定影响基础施工占地面积的主要因素变量；建立测算模型：采用多元线性回归模型构造线性回归的测算模型；求解回归系数：依据样本数据求解变量回归系数的估计值；得出测算公式；验证测算结果。本发明能够精确估算架空输电线路杆塔基础施工的占地面积，确保架空输电线路工程估、概、预算中计列青苗赔偿面积与实际面积一致，避免出现概预算误差的情况，确保工程的投资精准。
Description
技术领域
本发明属于架空输电工程技术领域，具体涉及一种架空输电线路杆塔基础施工占地面积计算方法、计算机设备和存储介质。
背景技术
青苗补偿是指国家征用土地时，农作物正处在生长阶段而未能收获，国家应给予土地承包者或土地使用者的经济补偿。《土地管理法》规定，被征用土地，在拟定征地协议以前已种植的青苗和已有的地上附着物，也应当酌情给予补偿。虽然各地的青苗补偿标准有所不同，但青苗补偿费均根据施工占地面积确定。
架空输电线路与其它电力设施相比，具有电压等级高、线路输送距离长、占用地较大等特殊性，限制了它的建设位置，架空输电线路本身的性质决定了它的建设将面临青苗补偿问题。因此，在架空输电线路工程的估、概、预算中计列青苗赔偿，或在征用土地前拟定征地协议时，必须估算出工程中占地最大的杆塔基础施工的占地面积，以计算出青苗补偿费用。
如《送电工程概算编制细则》(国家电力公司电力规划设计总院.送电工程概算编制细则[M].北京:中国电力出版社厦门大学出版社,1998)提及青苗赔偿面积是根据不同的电压等级，按照线路长度乘以“施工临时场地综合宽度”计算。该计算方法适用于当时低容量、小基础、以人力施工为主的技术条件和装备水平，已不适合现今的施工情况。
又如《送电线路预算青苗赔偿面积计算方法探讨》(周铁军,孟晗,张峰.送电线路预算青苗赔偿面积计算方法探讨[J].电网工程造价管理优秀论文,2011.)提及青苗赔偿面积应按照杆塔基数和线路长度综合计取，对于杆塔基础施工场地面积，该方法对进场道路、基坑开挖面积、坑口预留、弃土堆放区、材料及施工区等项目的面积或尺寸进行预估，以此计算基础施工场地平均面积。虽然该计算方法符合现场实际情况，但其需要根据各种繁杂的指标进行计算，实现过程比较繁琐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种基础施工占地面积计算方法、计算机设备和存储介质。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种基础施工占地面积计算方法，包括：
梳理影响因素：梳理影响架空线路杆塔基础施工占地面积的因素变量；
收集样本数据：根据以往工程施工实际情况收集相关的样本数据；
分析影响程度：从样本数据中确定影响基础施工占地面积的主要因素变量；
建立测算模型：采用多元线性回归模型构造线性回归的测算模型；
求解回归系数：依据样本数据求解变量回归系数的估计值；
得出测算公式；验证测算结果。
进一步的，所述影响因素包括并不限于混凝土量、桩径、桩深、杆塔占地面积、底板宽度、埋深。
进一步的，所述样本数据利用Python程序从以往工程决算清单中获取。
进一步的，所述样本数据依据电压等级和基础型式进行分类。
进一步的，分析影响程度时利用影响程度分析算法甄选变量因素。
进一步的，求解回归系数时利用最小二乘法则使残差平方和达到最小。
进一步的，验证测算结果的误差标准为大于-5％且小于5％。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序和数据，所述处理器调用存储器存储的计算机程序，以执行所述的基础施工占地面积计算方法。
一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现项述的基础施工占地面积计算方法。
现行基础施工占地面积计算通常根据不同的电压等级，按照“线路亘长”乘以“施工临时场地综合宽度”计算(35kV为3米，110kV为4.5米，220kV为6米，330kV为7米，500kV为8米，不区分回路数量)，该方法源自于1998年出版的《送电工程概算编制细则》，适用于当时低容量、小基础、以人力施工为主的技术条件和装备水平。但该方法虽然简单，但所计算出的青苗赔偿面积与实际面积误差较大，尤其是多回路线路的差别更大。
特别是随着社会用电量需求的增加，各电压等级线路的输送容量明显提高，导线截面和杆塔、基础工程量均大幅增加，加之机械化施工的广泛推广，以往基础施工占地面积计算方式已经与输电线路工程施工现场实际情况存在明显差异，线路工程估、概、预算中计列青苗赔偿面积与结算存在较大偏差。因此，就需要一种能够精确估算架空输电线路杆塔基础施工占地面积的方法。
在这种情况下，就出现了一些依据工程实际项目情况进行分类统计占地面积的估算方法，如《送电线路预算青苗赔偿面积计算方法探讨》(周铁军,孟晗,张峰.送电线路预算青苗赔偿面积计算方法探讨[J].电网工程造价管理优秀论文,2011.)、《吊车组塔施工场地临时占地面积测算分析》(赵贤,李维嘉,王艳芹.吊车组塔施工场地临时占地面积测算分析[J].河北电力技术,2020.)等，但这些方法计算过程繁琐，通用性较差，每一项工程都需要重新统计计算。
而本发明则利用计算机程序，通过对以往类似工程项目的数据分析，从中提取影响施工面积的关键因素变量，并以这些因素变量为基础构建出计算模型，从而估算出新建项目杆塔施工时的占地面积。
本发明的有益效果如下：
本发明能够精确估算架空输电线路杆塔基础施工的占地面积，解决了线路基础施工青苗赔偿面积的计算准确度差的问题，确保架空输电线路工程估、概、预算中计列青苗赔偿面积与实际面积一致，避免出现概预算超支或者不足情况，能够有效提升工程造价的准确性，确保架空输电线工程的投资精准。
本发明充分考虑架空输电线路工程建设过程中的现场情况，通过对以往工程案例的分析，能够合理的计算出架空输电线路杆塔基础施工的占地面积，能够避免项目参建各方的重大费用分歧，同时能够依此制定出合理的青苗补偿标准。
本发明利用Python程序实现对样本数据的收集，不需要投入大量人力即可获取以往类似工程的数据，从中能够提取影响杆塔基础施工占地面积的关键因素变量。本发明通过对以往类似工程数据的分析，利用影响程度分析算法、多元线性回归模型、反馈校正等方法自动估算处占地面积，能够节省人力和时间。
利用影响程度分析算法，对各因素变量的影响程度进行综合排序，剔除影响程度低的变量，大幅降低计算复杂度的同时保障测算偏差在允许范围内；采用反馈校正的方式，根据施工占地面积样本值与计算值的对比结果，剔除离散性较大的样本，提高测算准确度；本发明能够对计算模型进行校正，避免出现计算结果与实际情况误差较大的情况。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
图1：本发明实施例1的流程图；
图2：本发明实施例2的示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例1：
本实施例的目的是提供一种架空输电线路杆塔基础施工占地面积计算方法，所述方法包括：
1、步骤S1，梳理影响因素。
本步骤梳理影响架空线路杆塔基础施工占地面积的因素变量。
目前常见的架空线路杆塔基础型式包括板式基础和灌注桩基础，其中灌注桩基础又可分为角钢塔基础和钢管杆基础，基础类型不同，影响其占地面积的因素也不尽相同，因此，就需要梳理出影响基础施工占地面积的因素变量。
常见的因素变量有混凝土量、桩径、桩深、杆塔占地面积、底板宽度、埋深、放坡系数、材料、施工及临设等指标，当然，最终所梳理出的影响因素不限于上述指标。
所有影响因素对占地面积的贡献值的合计就为总的占地面积，因此，本步骤可用如下公式表示：
S(x1,x2,x3,…,xn)＝S1(x1)+S2(x2)+S3(x3)+…+Sn(xn)
其中S(x1,x2,x3,…,xn)表示占地总面积，S1(x1),S2(x2),S3(x3),…,Sn(xn)分别表示各个影响因素对占地面积的贡献值。
2、步骤S2，收集样本数据。
根据以往工程施工实际情况，按照电压等级、基础型式等指标分类，将步骤S1所梳理出的因素变量与基础实际占地面积进行关联，收集相关的样本数据。
可采用下表内容收集样本数据：
为了提高后续计算结果的准确度，所收集的样本数据应尽可能的详尽，确保数据充足，因此，可采用计算机程序，将以往类似工程的决算清单导入，自动从中获取需要的样本数据。
在具体实现时，可利用Python程序及openpyxl或xlrd等Excel处理模块，导入以往工程Excel格式的决算清单，根据表格结构或正则匹配的方式从中提取样本数据。
3、步骤S3，分析影响程度。
本步骤利用影响程度分析算法，通过统计建模的方式对步骤S2所收集的样本数据进行处理，对步骤S1所梳理出的因素变量的影响程度进行综合排序，同时利用拟合优度(R2)、根均方误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)等指标对影响程度排序结果进行验证，确定影响基础施工占地面积的主要因素变量，剔除影响程度较小的因素变量，保留影响程度较大的因素变量。
4、步骤S4，建立测算模型。
为简化计算过程，本步骤采用多元线性回归模型对施工占地面积进行拟合，构造线性回归的测算模型，模型如下：
S＝β0x0+β1x1+β2x2+…+βnxn
＝[β0,β1,…,βn]×[x0,x1,…,xn]T
其中S表示施工占地面积，x0,x1,…,xn表示经过步骤S3筛选后保留下的对占地面积影响程度较大的变量，β0,β1,…,βn表示各个变量的回归系数，其中x0值为1，β0表示线性回归模型中的常数。
5、步骤S5，求解回归系数。
本步骤依据步骤S2所收集的样本数据求解变量回归系数的估计值
具体利用最小二乘法则一一使残差平方和达到最小，来求解出回归系数的估计，再利用F检验和t检验的方式对所建立的回归方程和回归系数的显著性进行检验，显著性水平取0.05。
6、步骤S6，得出测算公式。
本步骤根据步骤S5的结果得出施工占地面积的测算公式：
7、步骤S7，验证测算结果。
利用步骤S6中的公式计算同一类型不同尺寸的基础施工占地面积，并与样本值进行对比，误差在±5％以内表示测算结果有效。若误差较大，说明样本中存在规律性较差的个例，需将离散性较大样本剔除后重新执行步骤S3-S7，以实现对测算公式的校正。
本实施例步骤S3-S7具体利用Python程序及Statsmodels或Scikit-learn模块实现。
本实施例所得到的测算公式以电压等级和基础型式进行分类，在需要对新建项目的杆塔基础施工占地面积进行测算时，只需要该工程的电压等级和基础型式代入对应的公式，即可预估出施工占地面积。
实施例2：
本实施例2的目的是提供一种计算机设备，所述计算机设备可以是计算机，也可以是服务器，其内部结构图可以如图2所示。所述计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口，其中，所述计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。所述计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器；所述非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库；所述内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。所述计算机设备的数据库用于存储历史数据、测算模型等。所述计算机设备的网络接口用于与外部设备通过网络连接通信。所述计算机程序被处理器执行时以执行所述基础施工占地面积计算方法。
本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构，仅仅是与本发明相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
实施例3：
本实施例3的目的是提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于计算机程序和数据，所述处理器调用存储器存储的计算机程序，以执行所述基础施工占地面积计算方法。
实施例4：
本实施例4的目的是提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现所述的基础施工占地面积计算方法。
需要说明的是，本发明相关步骤的标号并不代表执行的先后顺序，本领域技术人员对上述步骤的顺序变换并不离开本发明的保护范围。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种基础施工占地面积计算方法，其特征在于：包括：
梳理影响因素：梳理影响架空线路杆塔基础施工占地面积的因素变量；
收集样本数据：根据以往工程施工实际情况收集相关的样本数据；
分析影响程度：从样本数据中确定影响基础施工占地面积的主要因素变量；
建立测算模型：采用多元线性回归模型构造线性回归的测算模型；
求解回归系数：依据样本数据求解变量回归系数的估计值；
得出测算公式；
验证测算结果。
2.根据权利要求1所述的基础施工占地面积计算方法，其特征在于：所述影响因素包括并不限于混凝土量、桩径、桩深、杆塔占地面积、底板宽度、埋深。
3.根据权利要求2所述的基础施工占地面积计算方法，其特征在于：所述样本数据利用Python程序从以往工程决算清单中获取。
4.根据权利要求3所述的基础施工占地面积计算方法，其特征在于：所述样本数据依据电压等级和基础型式进行分类。
5.根据权利要求4所述的基础施工占地面积计算方法，其特征在于：分析影响程度时利用影响程度分析算法甄选变量因素。
6.根据权利要求5所述的基础施工占地面积计算方法，其特征在于：求解回归系数时利用最小二乘法则使残差平方和达到最小。
7.根据权利要求6所述的基础施工占地面积计算方法，其特征在于：验证测算结果的误差标准为大于-5％且小于5％。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于：所述存储器用于存储计算机程序和数据，所述处理器调用存储器存储的计算机程序，以执行权利要求1至7任一项所述的基础施工占地面积计算方法。
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时用于实现权利要求1至7中任一项述的基础施工占地面积计算方法。
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