挖掘机作业的模糊特征与点的线性空间演变状态

宋春节

摘要：挖掘机作业是对工地现场、挖掘机本身的性能的维护与完善作业。挖掘机作业首先响应工地现场特征及其属性的演变、完善需要，实现工地现场和工程的属性演变实现;第二，以其自身结构特征响应所实现的点的线性演变空间（及其状态），实现工地和工程实施现场土料新的物质质量，并以挖掘机作业所实现的围绕地区或区域自然核心的演变的模糊状态直至完全状态，实现挖掘机的更新后物质质量。挖掘机作业的模糊性和模糊特征的概率也因此表示工地现场形成工程质量的成熟程度（如点的线性演变空间与演变状态）、工程的独立程度和挖掘机（独立）性能的維护、维持层次与程度。

关键词：挖掘机结构型式与特征;地区或区域自然状态的核心及其作用;工程坐标

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）43-0187-04

一、引述

工地现场的工程建设是对工地现场迎来的新的建设资源（新的国家建设计划资源、待守恒的新物质）进行把握;施工机械及施工方案组织是现有社会生产条件、把握新的物质的“量”守住新的物质、形成质量的量纲结构的组织凝聚力。它们衔接着自然规律演变过程所带来的新的物质，演进着“日常生活的客观资源”。它们在人们的日常生活行为中，实现着水土资源进一步更新、水资源进一步回归，为迎接新的物质、新的物质演变的生活（地区或区域自然状态之核心作用之资源、即自然资源，所带来的生活）和新的生命（如实现更新的水—资源、生命有了可能）积极准备。挖掘机是土木工程建设中的关键资源，在人—人、人—机械、机械—机械的组织方案中实现着把握新的物质质量的作用。组织实施的施工方案、组织实施的挖掘机，就是对工地现场（被称为工地，是相对于平时的地理资源而言的、具有了新的建设资源的场地）衔接的新的物质（质量）进行把握、守恒式展开、组织，实现挖掘机自身等施工资源进一步演变、完善，实现挖掘机等施工资源所演绎出“日常生活客观资源”进入客观规律、自然规律演变过程，实现人们逐渐进入自然规律演变过程、进入改造自然与回归自然的历程中。挖掘机作业随着施工方案所组织的资源种类不同如技术人员、机械，在不同的建设条件下、不同的结构性量纲的量中演变形式不同，表现为挖掘机不同层次性能的应用，即挖掘机的模糊性能应用（相对于挖掘机的整体性能而言）。

二、具有新的国家建设计划资源的工地现场作用

新的国家建设计划资源赋予了地区或区域地理资源的工程建设新物质（质量）。它是挖掘机作业状态形成的基础。当挖掘机的型号、组织方案与新的物质（质量）合节合拍时，该类挖掘机及其作业为无限属性演绎过程、为挖掘机之点的线性空间演变过程与演变状态形成过程。工程建设新物质（质量）为本地区或区域自然状态的核作用演变资源（演绎资源），挖掘机为本地区或区域自然状态的核作用演变资源（演绎资源）。只有这样，该项工程建设才能引起地区或区域生活演绎、挖掘机作业才能演进“日常生活客观资源”进入自然规律演变过程，地区或区域才有回归自然的社会生活过程。

三、不具备工程建设的新物质（质量）时的挖掘机模糊作业状态

不具备工程建设的新物质（质量），就是地区或区域地理资源没有被赋予或没有赋予足够的工程建设新物质（质量）。此时，挖掘机要想作业仍然需要形成作业属性——即针对作业的无限属性状态。它需要由挖掘机演绎地区或区域自然状态之核作用演变过程才能实现（它对应着施工过程的自然过程）。挖掘机作业需要完整的作业过程、作业量和完善的作业状态。只有这样，挖掘机模糊作业所实现的状态——模糊概率才有保证，挖掘机的性能才有改善;挖掘机才不至于被磨损（挖掘机质量的流失）。

四、在与技术人员操作作业时的挖掘机模糊作业

与技术人员的操作组织包括二种情形：一是具有工程建设的新的物质（质量）条件下的施工方案组织，一是演绎、演变地区或区域自然状态之核作用的资源组织。具有工程建设的新的物质（质量）时，技术人员与挖掘机都具有合节合拍的新的物质（质量）条件，演绎无限属性之演绎过程与演绎状态。也就是说，技术人员与挖掘机具有合乎作业要求的流水节拍，作业过程、演绎状态都具有可视性条件。不具有工程建设的新的物质（质量）时，技术人员与挖掘机通过自身操作，进入地区或区域自然状态之核作用之物质（质量）演绎状态，技术人员与挖掘机各自进入各自的作用位置，在具有演绎、演变生命的环境内演绎自然状态之核作用之物质（质量）运动，演绎人类认识自然、遵循自然规律的演绎活动。技术人员与挖掘机的作业，演绎着技术人员、挖掘机之点（—空间）之线性空间演变状态，它为技术人员、挖掘机的模糊概率（下）的作用。

五、在与机械作业时的挖掘机模糊作业

与机械作业组织时，挖掘机与机械都为维持工地现场、工地现场作业的支撑性资源、关键资源。支撑性、关键资源表现在：当施工机械如挖掘机为经过人类劳动积累，经过工艺组织所得时，它为支撑性资源;当施工机械如挖掘机为人类认识自然、改造自然过程中所制造的时，它为关键资源。支撑性资源支撑、联系人们的社会生活条件，关键资源联系人类认识自然的活动。它联系着人们的世界观、人生观、价值观及其改造;就是在已经积累资源的客观世界，人们认识自然（认识自身能够达到的状态）、改造自然，人们通过劳动实现自身状态改变，通过回归H2O—资源、提升H2O—资源性能保证人们自身状态朝着健康、生存的方向转变。积累（直至脱胎而出的）支撑性资源如挖掘机等施工机械，它（们）的作业是与其自身本背对应地区的物质（质量）条件一起演绎，实现挖掘机自身身家与性能的一次更新。合节合拍的作业保证和实现了挖掘机等施工机械作业与日常生活联系，实现了挖掘机等施工机械的施工作业。

关键性资源的挖掘机等施工机械，它们是地区或区域自然状态的核作用物质的演变状态，它们是自然过程所演绎的客观资源，在一定时间内它们具有机械地维系着地区或区域的自然状态的特征如工程中的工程特征。挖掘机等施工机械的机械维持状态，就是客观资源在自然过程演绎时所实现的模糊度、模糊概率及其作用。

六、挖掘机与技术人员、施工机械匹配的数学描述及其作业物理意义分析

1.线性空间的数学描述。在三维直角坐标系中，线性空间可表示为：

x=0，y=0，-∞

x=0，z=0，-∞

y=0，z=0，-∞

在这里，采用X-轴向线性空间上的问题为研究、分析的对象。

2.二元一次方程及方程组的构成。

设有两条直线，其方程为：

ax+by=c

ax+by=c （2）

其中a，b，c;a，b，c分别表示基于H2O—基基体的法向直线;ax，by，ax，by表示法向直线与某一直角坐标系中直线的交点，所以上述两方程所示的就是由点连接（通过四则混合运算中加法运算）所连成的线。因为加法运算需要满足时间基础上的空间组织要求，从这一点上讲，由两点（两个交点）连接演变（运算）所示的直线仍然是基于基体（两个交点式点加法运算“体”）的法向线;所以c，c所示的直线既是与起始法向直线a，b;a，b层的直线，也是交点连线所演绎的方程中的直线。

3.模糊度与模糊概率。在挖掘机与技术人员、施工机械组合中，挖掘机作业及作业水平由其作业方程、配套资源作业方程之间的“物理意义上的”平行程度决定。在人类生活的环境中它表示基于H2O—基基体的法线方向的绝对指导作用，它取决于客观基础坐标系中线性空间的无限属性是否已经具备（在这里认为基于H2O—基基体的法向直线已经具备;因为在有人的生命环境中，已经具备水条件、和法向作用条件，而只有90°角时所對应的线性空间能在直角坐标系的一个象限角域内得到满足，它能体现线“体”—线“体”垂直，它能体现基于H2O—基（即起始于H2O—基的一个衍生体）、回归H2O—资源环境的由点向体的演变空间）。所以挖掘机与技术人员、施工机械的配套作业时的性能模糊度、作业率模糊度就是上述方程及方程组、方程组的解、上述方程组在平行时的解。

①上述方程组的解（即变挖掘机作业模糊度、模糊概率）为：

x=

y= （3）

因为基础坐标系能够成立，所以上述方程组的解能够以加法运算得到进一步结果（如上所述，加法运算是具有时间的空间条件下的结构性组合）;在具有时间的空间条件下进一步继续组织下，方程组的解所表达的挖掘机作业、挖掘机作业状态的模糊度，可以进一步表现为一个含有“模糊”状态的体——模糊概率。

方程组、方程组的解、一个含有“模糊”状态的体，反映了挖掘机从作业前的机身位置、逐渐操作转变、形成新的体及其位置的过程。

②当基于H2O—基基体的法向线a，b;a，b所实现的体—点，实现了物理意义上平行时，方程组的解为：

此时，挖掘机作业所实现的作业、机身作业状态为一个具有起始属性的坐标系;它表示挖掘机作业所实现与维持的现场状态;它为工程的属性坐标系、和局部坐标空间的维持者。此时方程组的解所示的仍然是处于（新一轮）工作准备状态的模糊作业状态，以及其模糊概率。

七、挖掘机现场作业方案及其分析

从上述6.2部分的方程组的解可知：a，a;b，b可以分别为坐标系中X坐标轴、Y坐标轴的标识性量，是方程组的x，y解;方程组的x解为挖掘机所示的时间参数与作业面所示的工艺参数的组合结果，方程组的y解为地区或区域性客观基础（如挖掘机制造工艺与制造过程、状态）与作业面所示的工艺参数的组合结果。

工程中，挖掘机的作业起于起始作业条件：①作业方程组的系数，作业方程组的系数为作业基础具备了物理意义上平行的客观基础时的特征值。挖掘机的作业方程的系数：x的系数为地区或区域生活中制造工艺承起的状态（空间结构特征、一个坐标系的特征值表示如用Z坐标表示二维直角坐标系的特征），y的系数为用时间表示的特征值（如通过工艺参数、空间参数组织所实现的时间参数及其指标，它对应于、节拍于地区生活、生产过程），常数值项为挖掘机在作业时间段内的通过机身操作所实现的工艺参数特征的值（它同于拟建工程的工艺参数特征值，它是挖掘机的工序性作业（工序按时间组织的组织过程及状态））。作业面的特征值与作业面方程的系数：x的系数为地区或区域的工程条件如地面高程，y的系数组织工程实施所承起的周期性时间的特征值（如日、月、年、四年有一个闰年的循环等），常数项为社会过程所积累的地质特征值、特征量（如工程地质、水文地质等所形成的含水特征值）和经过准备后的工地现场的道路路线特征值。当作业方案的作业基础是基于H2O—基基体时，作业方案物理意义上的平行为H2O—基基体的法向线之间的物理特征。②挖掘机作业方程组，挖掘机作业是挖掘机通过自身作业能力，对作业面实现的改造与完善过程及其所形成的状态;它是通过其自身操作所实现的具有时间的“工程的坐标空间”的空间状态改造来实现的。在时间单位1的空间状态及其改造的描述时，单位1的空间描述如上述坐标空间描述（见公式（1）），所以挖掘机作业时的方程组的形式如上述公式（2）。③案例：沪蓉高速公路黄石—黄梅段路基土方挖掘机作业方案，黄石至黄梅高速公路段是沪蓉高速公路上，由黄石市至黄梅县界子墩（接安徽高界高速公路）。区域高程大致四十至一百四十几米起伏。本段高速公路基础于池塘、小河为生产基础的衍生体，所以本路段路基工程应背景于侏罗纪玄武岩、出露新四纪老黄土地质年代，实现路基体背景为高程四十～五十米池塘、小河。在挖掘机制造工艺实现材料，即实现（{[（2）1]3}3～5·{[（2）1]3}3～5）3为空间结构体的工艺组织实施结果时，挖掘机适合此种池塘、小河背景衍生体地区的作业机械自身安全要求。此制造工艺如同图1中虚工作3–4的牵涉背景资源的组织实施及其实施状态。它的特征值为该核外电子轨迹所形成的空间的标识，即四十左右。

（圖1表示：湖北省武汉地区特征为核心的水土资源演变过程。它表示为长江南北两岸的河流到湖泊、到池塘（背景于农田水系回归时光与光阴演变），演变回归水土资源回归H2O—资源、回归H—元素资源的演变过程、演变状态）

路基土石方开挖方案所实现的基于池塘、小河背景的土方（实施方案）的特征值，在工地现场还影响于开挖方案、运土方案所实现的、基于背景的法向水平，所以取土点及取土方案的特征值为四十～五十之间。路基工程的所实现的背景特征值也是如此，它的取值范围为四十～五十之间。

挖掘机取土作业方案的参数值为：

a，a|=30-50

b，b|=40 （5）

c，c|=30-50

挖掘机取土作业时的作业方程及方程组如上述公式（2）。

地质年代背景侏罗纪、出露第四纪老黄土，给出了本道路工程（路基工程）的基于“纪”的律动、约束，给出了本地区生活年代背景提出的纪律、纪律约束;在积累的背景地质条件逐渐回归H2O—基环境、回归H2O—资源所营造的时间，也只是支撑、维持纪律、纪律约束的资源性条件。它们限制、选择了挖掘机的产地、类型和型号，它们给出了道路工程（如耦合有路基工程）的地区性特征与要求，它们给出了本地区生活的人们的特征与限制性要求。基于人们生活及行为的地区性特征要求与满足，给出和演变着挖掘机作业的模糊特征，给出了挖掘机作业模糊事件的、机械式支撑与维护的概率——模糊概率。黄石—黄梅高速公路段路基工程的土方开挖与运输工程的挖掘机作业的模糊性与点的线性空间演变之关系方程（组）如上述公式（5）、公式（2）所示;其模糊概率如公式（2）、公式（5）所示。

参考文献：

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Analysis on the Fuzzy Characteristics of its Work State of a Excavator with the Linear Space Unit Development

SONG Chun-jie

（Wuhan University of Technology，School of Transportation，Wuhan，Hubei430063 ，China）

Abstract：The changing process of excavator work state is the renewing and sustaining process of its work-in-site and its mechanical behavior. The changing process changes and fulfils the work on-site，then renews its mechanical body working qualities and its work space unit. The work state with infinite area （-） is a fuzzy state. A excavator with a three dimension infinite area is the axis of its relative work，it gives the axis space with linear changing stability to the work engineering.

Key words：excavator structural characteristics;the area natural state's corel and its natural reaction function;the characteristics of the work's axis;tuttice induced by the ray;fuzzy.