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基于元易创新理论的轨道工程技术创新工程管理研究

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  • 论文编号:el2018122219193518166
  • 日期:2018-12-21
  • 来源:上海论文网
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本文是一篇工程管理论文,工程管理专业与国家注册监理工程师、国家注册造价工程师的知识结构相接轨,专业方向涵盖工程项目管理、房地产管理经营、工程投资与造价管理、国际工程承包等方向。毕业生可从事工程咨询、工程项目施工、房地产开发与经营的相关工作,专业覆盖面宽,从业范围广,社会需求大。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇工程管理论文,供大家参考。
 
1 绪论
 
1.1 研究背景和研究意义
1.1.1 研究背景
我国人口众多,无论是铁路出行还是城市日常工作,轨道交通已经深深融入越来越多人们的生活。在城市,地铁、轻轨、磁悬浮等各式各样的城市轨道交通有效缓解了城市拥堵的问题,以其方便、舒适、快捷、准时成为人们首选的公共交通工具;同时,在我国辽阔的土地上,普速铁路经过六次大提速大幅度压缩了旅客旅行时间,以“复兴号”为代表的列车率先在京沪铁路实现 350km/h 运营使我国再次成为世界上高铁商业运营速度最高的国家,宝兰高铁、西成高铁、石济高铁等相继通车,铁路总运营里程达到 12.7 万公里,进一步满足了人们的出行需求。以高铁、地铁为代表的轨道交通快速发展取得了举世瞩目的成就,在发展社会经济、改善民生方面发挥重要作用,作为铁路和城市轨道交通的基础支撑——轨道工程施工技术也迎来了快速的发展,秦沈客专一次性铺设无缝线路施工技术、青藏铁路高原冻土地区无缝线路铺设技术、地铁板式道床铺设、磁浮轨道铺设、高精度 CPIII 控制网测设、高速度大号码道岔铺设等一大批关键技术在施工单位、科研单位等共同努力下逐个攻克,轨道工程施工取得了巨大成绩,但是,随着铁路建设的持续推进、铁路运行速度的持续提升等,列车平稳运行对线路质量等提出了更高的要求,包含高铁无砟轨道改造、地铁既有线维护等在内的一大批问题亟待解决,单纯依靠传统的施工经验进行技术改造与创新已经无法满足日益提升的发展需求,用科学的创新方法去指导轨道工程施工技术的创新显得尤为必要。
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1.2 研究方法和研究思路
 
1.2.1 研究方法
(1)轨道工程技术态势分析通过对轨道工程相关专利文献检索,获取轨道工程施工领域技术态势、整体发展趋势等综合性技术信息,同时收集该领域创新要素,为进一步挖掘该工程技术的要素及信息流奠定基础。(2)轨道工程施工创新要素挖掘利用关联规则等数据发掘方法,结合专家智慧,对轨道工程施工领域创新要素进一步筛选,提取出核心创新要素,进而确定出相应的创新维度。(3)轨道工程技术创新路径研究针对上述提取到的轨道工程技术的创新维度,基于元易创新理论进行创新维度和创新法则的组合变换,构建轨道工程的创新路径,预测出该领域的技术机会。
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2 文献回顾
 
2.1 轨道工程技术相关研究
通过对有砟轨道技术的研究,可以不断提高轨道建设质量,从而保证列车运行安全。基于此,国内外专家学者对有砟轨道技术进行了一定的研究。MA Sayeed 等[3,4]建立三维有限元模型对在高速列车移动荷载作用下的有砟轨道振动影响情况进行了分析,并且还对有砟轨道影响列车运行速度的包括路基基床厚度、道砟厚度等在内的各种因素进行了研究; CounterB 等[5]讨论了基于有砟道床整修维护的最佳机具搭配以及如何通过技术手段来增加有砟轨道的使用寿命;MomoyaY 等[6]通过模拟在轨道上行驶的列车荷载探究了有砟轨道和无砟轨道过渡段有砟道床的不均匀沉降与产生原因;Lee Il-Wha[7]提出了采用一种热固性聚合物作为快速硬化材料填充传统有砟轨道道砟空隙进而将有砟轨道转化为维护量比较小的复合轨道的技术;丁韦等[8]通过对铁路轨道工程移动式闪光焊接轨底过热区微裂纹缺陷产生原因进行分析并发现了可以通过减小母材成分偏差和改进现场推凸工艺来预防此类缺陷产生;许亚娟等[9]通过对一些重载铁路闪光焊焊接常见病害案例进行分析,提出了通过加强焊接过程管理、改变工艺参数等方法来预防焊接接头病害的产生;李世龙等[10]介绍了国内外有砟轨道无缝线路铺设技术的发展历史,并通过在工程质量、施工效率等各个指标的对比综合分析了几种常见长钢轨铺设方法的优缺点;张向民等[11-13]通过对青藏铁路冻土地区无缝线路稳定性的多年研究,提出了适合当地气候的无缝线路铺设施工技术,并研发了能够在青藏高原多年冻土等恶劣自然条件下可靠运行的无缝线路状态指标监测系统;杨绪成[14]通过对钢轨使用状态的分析,提出了使钢轨使用周期与实际使用状态相匹配的差异化的钢轨使用周期调整策略,在保证钢轨质量的前提下延长了钢轨使用周期。在有砟轨道领域国内外专家学者进行了广泛的研究,并且多集中在有砟轨道的铺轨工艺、缺陷机理分析等方面。
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2.2 创新方法相关研究
在创新方法研究上,美国、俄国、德国等国家对包含 TRIZ 理论在内的创新方法研究起步较早,至今已经积累了比较丰富的理论体系和方法成果。RichardS Campbell 等[47]提出专利分析作为能够预测技术创新的有效工具,进一步地,Klaus K Brockhoff[48]提出专利作为最新科技成果的载体,通过对专利的分析能够判明技术发展趋势,能够为企业制定发展策略、技术研发方向时提供指导;W Huang 等[49]通过专利数据库的检索,对满足特性要求的专利进行定量分析,在挖掘了专利功能、原理和结构间的关系的基础上利用函数求出最优解进而积分得出新冲突,利用 TRIZ 理论创新工具解决其冲突问题,得到最优方案;Seung-Hyun Yoo[50]系统介绍了 TRIZ 、CAI(计算机辅助创新方法)等创新方法的历史和现状;A Czinki 等[51,52]通过建立模型来实现利用 TRIZ 工具解决复杂问题;FHuang[53]将 QFD(质量机能展开或满足顾客需求技术)理论和 TRIZ 理论结合用于创新技术和创新产品的开发,并通过 BSC 对该集成的实用性进行实证;S Vinodh、Y Chen 等[54-56]建立 ECQFD、TRIZ 和 AHP 集成的模型,通过 ECQFD 挖掘客户核心需求,将客户需求与 TRIZ 结合来确定潜在的设计方案,并最终通过 AHP 来进行多方案比选确定最佳产品设计;结合山西省创新方法普及情况,JW An 等[57]通过TRIZ 理论价值的深度挖掘证明了 TRIZ 创新发明理论在山西省实施的必要性;HChen 等[58]论述了 TRIZ 方法工具对企业的影响,进而提出了 TRIZ 理论在高校、企业和科研院所推广应用的途径;H Zhang 等[59]基于 TRIZ 理论研究了小型挖机产品设计的问题,并提出了基于 TRIZ 的改进建议;K Hminna 等[60]提出了一种基于 TRIZ 工具的交互式创新设计方法,在初步设计阶段进行概念设计产生初步想法,进而利用 TRIZ 创新理论的技术矛盾及解法等解决问题工具进行创新设计;D Russo 等[61]基于 TRIZ 创新研究了 250 多家中小型企业的生产过程并基于 TRIZ创新理论提出了用于指导创新的生态设计创新指南;C Feniser 等[62]讨论了中小企业的可持续发展、创新和风险管理等概念,为中小企业使用 TRIZ 工具提供了思路;S Filippi 等研究了在可控的投资下中小其企业采用 TRIZ 方法的具体路径;Y Feng 通过对 TRIZ 创新方法和产品创新设计知识的分析,提出了一种基于TRIZ 的计算机辅助产品创新设计方案;L Zhang 等[63]提出了基于专利文献分析和 TRIZ 的产品创新方法,即对于给定目标的关键特征,通过检索相关专利对专利的新颖度和相似性进行评价,如果拟开发对象无相同专利,则进一步通过 TRIZ工程参数进行创新;HL Wang[64]以湿式制动器为例提出了在专利壁垒越来越严重的情况下利用现有专利技术优势、基于专利权利制度和 TRIZ 方法的创新设计流程。可见,国外学者对 TRIZ 以及 TRIZ 与 QFD 等集成等方面进行了大量的额研究,并且取得了较多研究成果。
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3 相关理论基础........... 13
3.1 元易创新理论............13
3.1.1 专利地图........ 13
3.1.2 多维空间专利地图.......... 14
3.1.3 元易创新理论.... 15
3.2 轨道工程施工技术相关理论..........17
3.3 总结 ........22
4 基于元易创新理论的技术创新路径构建......... 23
4.1 数据检索与收集..........23
4.2 专利分析......25
4.3 维法耦合路径构建........25
4.4 总结..........29
5 基于元易创新理论的轨道工程技术创新机会识别........... 31
5.1 轨道工程技术数据收集....31
5.1.1 专利信息数据来源.......... 31
5.1.2 专利检索方案.... 31
5.2 轨道工程专利分析........32
5.3 路径构建......37
5.4 技术机会提出............44
5.5 总结..........48#p#分页标题#e#
 
5 基于元易创新理论的轨道工程技术创新机会识别
 
铁路是国家重要的基础设施,是交通运输的大动脉[108],尤其是进入 21 世纪以来,高速铁路、重载铁路、城市轨道交通、磁浮轨道交通、单轨跨坐式轨道交通、有轨电车等各种形式的轨道交通取得了迅猛发展,极大地促进了生产运输,方便了人们出行,提高了人民的生活品质。当前,人们对轨道交通安全、舒适、环保、可靠的期望不断提高,这就对轨道交通技术发展有了更高的要求,轨道工程施工作为轨道交通的基础环节,大力推进轨道工程技术创新意义重大。而目前在轨道工程施工领域的创新没有系统的方法,也没有固定的创新路径,将基于元易创新理论的创新路径应用于轨道工程施工领域进行创新研究显得尤为有意义。因此,本章节将基于元易创新理论的技术机会识别方法应用于轨道工程施工领域,探究轨道工程施工领域的技术机会和技术方案。
 
5.1 轨道工程技术数据收集
文章主要研究我国铁路建设过程中轨道工程施工的相关技术,以轨道工程为研究主题,因此以铁路轨道工程施工技术领域公知技术术语作为关键词进行检索。本文采用国家知识产权局官方专利检索与查询系统对轨道工程相关专利进行检索收集,国家知识产权局该系统收录了自 1985 年 9 月 10 日至今 103 个国家、地区和组织的专利数据,还同时收录了引文、同族、法律状态等信息,利用国家知识产权局专利检索平台能够收集轨道工程施工领域各类专利信息,进而通过专利信息的分析取得拟需要的各类数据。
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总结
 
将传统的施工领域技术创新与最新的管理学方法进行结合,将创新方法应用于传统工程领域不仅有必要而且有意义。本文通过对创新方法相关理论的分析,在专利地图、多维空间专利地图基础上提出了元易创新理论,通过对轨道工程专利文献的挖掘,在创新要素提取、创新维度确定等方面进行了研究,构建了基于元易创新理论的轨道工程技术创新路径,形成了以下几个结论:
(1)通过专利收集与分析获得了轨道工程施工领域的众多专利,对检索结果初步分析探明了轨道工程施工领域包含专利数量趋势、主要申请人、主要技术大类等在内的技术整体态势,为企业科研人员制定科研战略、选择创新方向提供指导。
(2)在专利分析基础上,进行深层次数据研究,通过文本聚类挖掘了轨道工程施工领域关键词,构成轨道工程创新要素,进一步地利用关联规则 Apriori算法从众多创新要素中提取出了核心创新要素,形成轨道工程施工领域核心创新要素。
(3)对于轨道工程施工领域核心要素进行维度划分,提取出创新维度,将创新维度与创新法则进行耦合,通过创新要素的组合变换产生技术创新机会,提出基于元易创新理论的技术方案,形成基于元易理论的多维技术创新地图,为进一步在轨道工程施工领域进行技术创新提供依据和支撑。
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参考文献(略)
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