4. Поясн записка (Совершенствование календарного планирования строительства железнодорожных мостов), страница 8

Идея метода заключается в том, что вбольшинстве случаев все множество строительных работ, осуществляемыхстроительно-монтажными организациями можно представить в виде определенного числа технологических этапов.В том случае, когда известна продолжительность строительства объекта, атакже длительность каждого этапа, общестроительные, монтажные и специальные работы на объекте выполняются в последовательности, требующей взаимной увязки этих работ в пространстве и во времени. При установлении последовательности выполнения работ в большой степени решается не только технологическая задача их взаимной увязки, но и задача сокращения общей продолжительности возведения объекта [21,23].Длительность технологического этапа есть функция объема работы и интенсивности использования на ней ресурсов.

Если известна интенсивность, томежду моментами начала и окончания смежных этапов всегда может быть установлена связь во времени.Рассмотрим следующую модель: пусть известны продолжительности строительства объекта и длительности каждого технологического этапа возведения объекта или комплекса.Как видно из рис.

4 в общем случае технологические этапы выполняютсяпоследовательно, но момент начала каждой (j+1)-ой работы может совпадать смоментом начала (j)-ой работы или отставать от него. Разработка модели сводится к временной взаимоувязке технологических этапов.Если величину совмещения сроков выполнения двух смежных этапов обозначить через Δt , то с ее помощью можно математически выразить связь междуэтими этапами. Для этого введем понятие коэффициента организационной связитехнологических этапов работηj Δt j, j1  t j 1,t j1(3.1)ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата47где ηj- коэффициент j-го и (j+1)-го технологических этапов; tj+1 - длительность (j+1)-го технологического этапа; Δtj,j+1 - отставание момента начала (j+1)го этапа от предшествующего этапа.

При назначении коэффициентов организационной связи ηj могут быть определены календарные сроки выполнения технологических этаповокt нj 1  t окj 1  t j 1 ; t j 1  η j  t j  1 ,(3.2)окгде: t нj  1 - момент начала (j+1)-го технологического этапа; t j  1 - момент оконча-ния (j+1)-го технологического этапа; tj+1 - длительность (j+1)-го технологического этапа.Рисунок 3.1 Варианты совмещения технологических этаповКоэффициент ηj может изменяться в общем случае в широком диапазоне,что, в конечном итоге, обусловливает многовариантность организационнотехнологических схем возведения железнодорожной линии.

Однако пределыизменения коэффициента связи η jmin  η j  η jmax ограничены технологией и нормами производства работ, а также зависят от особенностей возводимых объектов. Следовательно, однотипные объекты в условиях нормализованной технологии и организации строительства должны иметь одинаковые показатели совмещения одноименных технологических этапов [28].ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата48Таким образом, величина совмещения этапов при разработке модели можетнормироваться. Наиболее подходящим способом нормирования, какпредставляется, на современном этапе может быть использование для этих целей коллективной оценки экспертов (специалистов - организаторов и руководителей производства).

При таком подходе получение количественных экспертных оценок показателей связи технологических этапов следует рассматривать как составнуючасть алгоритма формирования технологической модели возведения объекта.Одним из принципиальных вопросов, возникающих при использованиимнений экспертов, является вопрос о том, в какой степени сохраняется объективность оценки, поскольку мнения экспертов по оцениваемому вопросу, какправило, расходятся.

Поэтому в процессе получения экспертной оценки важноеместо занимают способы обработки коллективных экспертных оценок. В дипломной работе принят метод Дельфи, в основу которого положен опрос экспертов на основе анкет.Для облегчения работы экспертов в дипломной работе предлагалось приответе на вопрос о величине совмещения сроков выполнения двух смежныхтехнологических этапов строительства мостовых переходов давать три оценки:оптимистическую, пессимистическую и наиболее вероятную. Поскольку Δtj,j+1.представляет собой абсолютную величину совмещения процессов во времени,определять ее в таком виде было бы затруднительно.

Поэтому для этой цели использовалась величина коэффициента накопления фронта работ [30]τj Δt j, j1,(3.3)tjгде  j - коэффициент накопления фронта работ (i+1)-го этапа; Δtj,j+1 - отставание момента начала (i+1)-го этапа; tj - длительность предшествующегоэтапа.Как установлено в ряде исследований, распределение длительностей работпри анализе вероятностных моделей (например, при наличии трех оценок длительности) подчиняется закону бета-распределения с плотностьюЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата49 A(x  a) p (b  x)g при a  x  bf(x)  ,0при a  x  b(3.4)с параметрами р = 1, g = 2.  и дисперсия σ  экспертнойСледовательно, математическое ожидание2τjоценки будут определяться из следующих выражений:j γ1 jmin  γ 2 m j  γ 3  jmaxγ1  γ 2  γ 32,σ   jmin 2jmax,γ4(3.5)где τjmin- оптимистическая оценка;mτj - наиболее вероятная оценка; τjmax - пессимистическая оценка; γ1=1; γ2=2; γ3=1; γ4=25 (в соответствии с методологиейсетевого планирования).

Соответственно для всей группы экспертов i  1, n будет иметь:M  j   a i  jii ai2, σi2 a i σ    a i  ji  M j iiai,(3.6)iгде ai- коэффициент компетентности I-го эксперта, определяемое какai=0,15К1+0,20К2+0,13К3+0,22К4+0,30К5,(3.7)где К1 - самооценка i-го специалиста; К2 - коллективная оценка компетентностиi-го специалиста, выносимая членами экспертной группы; К3 -оценка i-го специалиста членами рабочей группы, производящей опрос; К4 -оценка, зависимаяот отклонения показателя от среднего:1K 4  10(1  ρ i );ρ i   x ij  x ,2 i(3.8)К5 - параметр, зависящий от воспроизводимости результатов и определяемый аналогично К4.Процесс конструирования организационно-технологических моделей наоснове экспертного метода можно усовершенствовать, если использовать типовые технологические модели сооружения железнодорожных объектов и комплексов.

Применение типовых моделей позволяет значительно снизить трудоемкость моделирования технологических и организационных решений.ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата50Суть предлагаемого подхода заключается в том, что в большинстве случаеввсе множество строительно-монтажных работ, осуществляемых железнодорожными и транспортными строительными организациями, можно представить ввиде определенного числа технологических этапов. Например, для участка железной дороги, на котором предложен один комплексный поток по связным работам, организация строительства может быть представлена строительнымипроцессами с разбивкой по строительным подразделениям, участвующим вкомплексе (рис.

3.2).Такая модель должна включать а) подготовительные работы (1 - рубка леса,расчистка и закрепление трассы, 2 - сооружение временной автодороги, 3 строительство временных зданий, 4 - устройство временной связи); б) основныеработы (5 - организация производственной базы, 6 - строительство больших исредних мостов, 7 - сооружение малых искусственных сооружений, 8 - возведение земляного полотна, 9 - укладка главного пути, станционных путей и стрелочных переводов, 10 - балластировка пути на 1-й слой, 11 - балластировка путина 2-й слой, 12- послеосадочные ремонт, 13 - постройка связи и СЦБ, 14 строительство устройств энергоснабжения, 15 - создание систем водоснабженияи канализации, 16 - возведение зданий, 17 - выполнения работ по электрификации, 18 – неучтенные строительные работы).ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата51Рисунок 3.2 Возможная схема укрупненной модели организациистроительства участка железной дорогиПри формировании типовой технологической модели строительства железнодорожных, жилых и культурно-бытовых зданий предлагается следующее деление строительно-монтажных работ: 1 - экскавация грунта, 2 - ручная доработка грунта, 3 - устройство фундаментов, 4 - инженерные сети, 5 - возведение коробки, 6 - заполнение проемов, 7 - устройство кровли, 8 - штукатурные работы,9 - устройство полов, 10 - остекление, 11 - отопление, 12 - водопровод, 13 - канализация, 14 - газоснабжение, 15 - электромонтажное оборудование, 16 - слаботочные устройства, 17 - отделочные работы, 18 - пусконаладочные работы, 19- пусконаладочное оборудование, 20 - благоустройство [15].Календаризация организационно-технологических моделей позволяет определить сроки выполнения работ и общий срок выполнения железнодорожнойстроительной программы.

В тех случаях, когда не удается получить расписаниезаданной продолжительности, необходимы дополнительные технологии, направленные на достижение заданного срока выполнения строительного проекта.ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата52Рассмотренный подход правомерен и при формировании организационнотехнологические модели возведения мостов железной дороги.3.3 Оптимизация последовательности возведения разнотипных транспортных объектовВедущей задачей при разработке оптимальной производственной программы является оптимизация используемых ресурсов во времени (задачи календарного расписания работ и ресурсов)- определение оптимальной очередностистроительства объектов и технологических маршрутов движения бригад и машин.

При решении данной проблемы необходимо учитывать определенные критерии оптимальности. На практике система частных согласованных критериевоптимальности ранжируется в порядке определения приоритетности и выбирается один, получивший наивысшую оценку важности, глобальный критерий.В исследовании предлагается оптимизацию календарных графиков выполнять за счет временного упорядочивания строительных работ. Реализация такого подхода к оптимизации производственных расписаний, на наш взгляд, позволит добиваться наименьших сроков строительства, как отдельных объектов, таки транспортных комплексов в целом, при наиболее эффективном использованиирабочей силы и строительной техники.Проблема временного упорядочивания работ (выбора оптимальной последовательности ввода мостов в эксплуатацию) имеет особое значение в условиях,когда в программу строительных работ входит большое число разнотипныхобъектов, что как раз, характерно для мостостроения.

В таких строительныхграфиках (в связи с различными объемно-конструктивными решениями объектов), одни и те же виды работ на них имеют непропорциональные объемы и, соответственно, различную продолжительность при стабильных мощностях подразделений. Благодаря этому различные варианты очередности строительствадают различные сроки осуществления всего комплекса работ, и существует такой вариант, при котором этот срок будет наименьшим [28].ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата53Математическая постановка задачи временного упорядочивания работ выглядит следующим образом. Требуется установить последовательность π 0 сооружения объектов, при которой общая продолжительность работ на всех объектах T( π  будет минимальной, то есть:Tπ o   minTπ  ,π(3.9)где π  i1 , i2 , ..., in  - производственная последовательность возведения n объектов, удовлетворяющих следующим условиям:1); t ijн  t ij  t ijо2) t нij  t оi1  q ij ,(3.10)HOгде t ij - момент начала и t ij - момент окончания выполнения j - ой работы на i -ом строительном объекте,0 , при t ij  t (i 1)(j 1)qij   t  t , при t  t,i 1ijij(i 1)(j  1) jj 1для любых i<n, j<m.(3.11)n - количество сооружаемых объектов, m - множество работ.