4. Поясн записка (1211298), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Первое условие означает, что начатые на объекте работы должны выполняться без перерывов; второе - что каждая работа на данном объекте может быть начата толькопосле ее завершения на предшествующем объекте. Технологическая последовательность выполнения всех видов строительно-монтажных работ на объектаходинакова и определяется матрицей T  t ij mn .Матрица Т определяет также и продолжительность всего комплекса работ.При переставлении сроков матрицы Т,могут быть получены различные расписания, в том числе и оптимальное.

Однако решить задачу путем полного переборавариантов не представляется возможным, поскольку число вариантов равно n!.В практических расчетах длина T(   любого произвольного расписания S π сучетом указанных условий, может быть определена какT π   d in1,m 1  t im   δ im ,i(3.12)j 2ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата54где d i1 ,m -1 - момент окончания (m-1) - ого вида работ на первомобъекте;timi1 в расписании- нормативная продолжительность последнего m - го вида работinδпри возведении n объектов;im- резерв времени m-го технологическогоi 2маршрута очередности возведения nмостовых переходов участка железной дороги.Анализ вариантов расписаний в рамках предложенной математической модели показывает, что величина резерва времени, возникающего на любом видеработ на двух смежных в графике объектах, зависит только от последовательности этих двух объектов и не зависит от места этой пары в расписании.

Это свойство графика позволяет оценивать его эффективность лишь на основе анализадвучленных комбинаций последовательности объектов. Для такой оценки достаточно вычислить величину δim по парной комбинации:[ i k -1 , i k ].max δ im  max  t i j ; d i j  d i j1 j  2, m   d i m  d i m1 , (3.13)j k 1k 1kk 1kНа первом месте в последовательности устанавливается объект, имеющий,din mindin  и формируется полное расписание π ' путем сращивания парныхi nперестановок такое, которое удовлетворяет условию:δimi 2  0 .

При этом π ' бу-дет иметь значение, не большее нижних оценок значений Т π  .Полученное таким образом расписание π ' будет оптимальным. При формировании полных последовательностей из парных перестановок исключаютсявсе комбинации, для которыхmininΔi  δ im , где Δ i  d i m-1  min d im1  .i(3.14)i 2Выбор оптимальной очередности возведения разнотипных мостовых объектов осуществляется по следующему алгоритму:1. Задаются исходные данные в табличной форме.ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата55Таблица 3.1 – Исходные данныеРаботыОбъекты12...j...m1t11t12...t1j...t1m2t21t22...t2j...t2m.....................iti1ti2...tij...tim.....................ntn1tn2...tnj...tnm∑ t i1 t i2... t ij... t mniiii2. Формируется таблица D  d ij n .

Порядок последовательности объектовm в таблице D принимается в соответствии с матрицей сроков работ T  t ijmn3. Конструируются все парные перестановки объектов [ i1 , i 2 ], [ i1 , i 3 ],...,[ i1 , i n], [ i 2 , i1 ], [ i 2 , i 3 ], ..., [ i n -1 , i n ], ..., [ i n , i n -1 ].Общее число перестановок равно n(n-1).4. Вычисляются резервы m-го вида работ δ im для каждой комбинации [i k -1 , i k ].5. По матрице D определяется объект i1 , имеющий минимальное значениеdim -1. Начиная с выбранного объекта i1 , составляется последовательностьπ  i1 , i 2 ,...,i n  методом сращивания пересекающихся парных перестановокобъектов. При этом анализируются только те варианты, которые будут удовлетворять условию i n -1 , i n  .6.

При отыскании последовательности π  i1 , i 2 ,...,i n  , удовлетворяющейnусловию  δ im  0 , процесс поиска оптимальной очередности возведения разi2ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата56нотипных объектов заканчивается, и управление передается пункту 12. В противоположном случае - переход к пункту 7.7. По таблице D для каждого объекта определяется величинаΔi.8. По правилам п.4 конструируется последовательность из парных перестановок. При этом из всех диад, начинающихся одним и тем же номеромло которых равно (n-1), выбирается одна с наименьшей величинойi k , чис-d im (если та-ких окажется несколько, то выбор перспективной из них производится на следующем шаге).9.

Для каждой из полученных последовательностей π подсчитывается знаnчение  δ im и из них выбирается наименьшая π . Для нее определяется T π .i2n10. Проверяется условие:  δ im  min Δ i . Его выполнение означает, чтоii2получена последовательность объектов π , которой соответствует минимальное по сроку расписание. Управление переходит п.11. Если условиеnδi 2im min Δ i не выполняется, управление передается п.10.i11. На первое место в последовательности ставится объект, имеющий минимальную величинуΔ i . По правилам п.7 и п.9 выбирается новая перспектив-ная последовательностьπ идля нее определяется значение Т π , котороесравнивается с T π .

Оптимальным считается вариант с меньшим значением Tπ ,Т π .12. Определяются моменты начала и окончания сооружения объектов, резервы времени по видам работ и общая продолжительность строительного проекта. Расчеты производятся последовательно, начиная с первого объекта. Очевидно, что момент начала возведения первого объекта T1н  0 . Соответственномомент окончания работ на первом объекте определяется как:T1о   t 1j .jМомент начала строительства любогоi-го объекта рассчитывается после определения момента начала работ на (i-1)-ом объекте:ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата57 нTiн  max[ Tiн1  t i1,1 ; maxddT],i1,ji,j1i1j(3.15)Момент окончания возведения i-го объекта определяется, какTiо  Tiн   t ij ,(3.16)jа резерв времени на первом технологическом маршруте определяется какδ i1  Tiн  Tiн1  t i 1,1 ,На любом другом маршруте - из выраженияδ ij  Tiн  d i, j1  Tiн1  d i1, j ,(3.17)(3.18)Общий срок строительной программы То определяется какTо  T π o   Tnо ,(3.19)по итогам расчетов моментов окончания возведения отдельных мостов.Проверка предложенной математической модели [18] и оптимизирующихпроцедур на примерах, допускающих их решение путем полного перебора, показала, что они позволяют определять оптимальный вариант расписания при небольшой итерации.

Для оценки предполагаемого уровня в диссертационной работе выполнено сравнение с существующими методами временного упорядочивания работ (табл. 3.2). Оно показало, что во всех случаях получено дополнительное сокращение продолжительности строительных проектов до 15%, а также каждого объекта в комплексе (в среднем на 57%).Рассмотренная математическая модель и оптимизирующий алгоритм календарного планирования работ позволяет существенно повысить надежностьрасписаний за счет временного резервирования строительно-монтажных процессов. Так средняя величина резервов времени для рассматриваемых примеровсоставила 0,33 от нормативной продолжительности технологического этапа(табл.

3.2).ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата58Таблица 3.2 – Результаты сравнения предлагаемого оптимизационного алгоритмас существующими методикамиПоказатели исходного вариантаАвторметодикиКол-вообъектовКол-вовидовработПрод.выполн.проектаБродский Б.Е.3745,60,76Голубов А.И.56690Козловский В.74Лавров М.Ф.4Шалягин Г.Л.Спектор М.Д.Показатели оптимального вариантаПлотностьграфикаПрод.выполн.проекта% сокращенияпродолжительностиR/T(в %)комплексаобъекта42,76,3646350,6658015,9455172990,672787,02504142340,712186,84424084920,55839,78913643190,661710,56031Полученные резервы времени необходимы для компенсации отклоненийфактических сроков выполнения работ от запланированных.

В итоге обеспечивается формирование производственных графиков с высоким уровнем надежности без привлечения дополнительных мощностных ресурсов.3.4 Оптимизация интенсивности выполнения строительных процессовдля сложных мостостроительных объектов и комплексовРассмотренные рекомендации календарного планирования строительствамостов охватывают, в основном, поточно-организационные схемы ведения работ. Однако для сложных мостостроительных объектов и комплексов рассмотренный подход может оказаться недостаточным.Поэтому для таких мостов в качестве организационно-технологических моделей правомерно применение сетевых моделей, позволяющих наиболее адекватно отражать организационные,технологические и ресурсные взаимосвязи [4].ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата59В этом случае задача расчета и оптимизации календарных графиков можетбыть представлена следующим образом.

Пусть имеется сетевая модель строительства мостов на участке железной дороги. В общем случае, она может содержать как напряженные (критические), так и ненапряженные пути. Необходимополучить расписание строительных работ с заданным директивным сроком Tплпри минимальном привлечении мощностных ресурсов.Если плановый срок реализации проекта Трасч  Тпл , то решение данной задачисводится к сокращению времени его выполнения на величину ΔТ  Трасч  Тпл(шаг сжатия) при наименьшем привлечении дополнительных ресурсов типа“мощности”. Примем за дополнительно привлекаемые мощностные ресурсы,необходимые для сокращения работы ij на величинуТ (цена сокращения работы ij). Для получения решения по всем ij должны быть заданы значения Cij .0, если имеется общий резерв времени,C ij  , если сжатие работы ij невозможно(3.20)0  С  , во всех остальных вариантах .ijФормирование оптимальной мостостроитльнойстроительной программы сТпл  Тпл (при известных ценах сжатия) заключается в отыскании таких режимовинтенсифицирования, при которых цена сжатия расписания была бы наименьшей.

Сжатие необходимо производить таким образом, чтобы все полные пути награфике оказались сжатыми. Введем понятия: полный путь - путь от исходногосостояния события до завершающего; сечение - подмножество работ, при удалении которых из графика не остается ни одного пути, а добавление любой дугиприводит к появлению хотя бы одного пути.С учетом этих понятий задача формирования календарной строительнойпрограммы заданной продолжительности при наименьшем привлечении ресурсов ставится как нахождение минимального сечения графика.

С этой целью вработе используется двойственная сетевая модель (рис. 3.3).ЛистВКР 08.04.01.к407.ПЗ-К14-СТР(М)-331Изм.Лист№ докум.Подпись Дата60Рисунок3.3 Исходная сетевая модель проекта и двойственный сетевой графПредставим, что исходное (0) и завершающее (7) события графика удаленыв бесконечность так, что дуги 0-1 и 6-7 не пересекаются. Будем также считать,что в совокупности все грани графика образуют плоскость. Тогда первичныйграфик имеет две открытых грани (назовем их северной и южной) и несколькозамкнутых. Для каждой грани первичного графика поставим в соответствие событие двойственного графика и соединим вершины двойственного графика таким образом, чтобы каждое ребро (работа) первичного графика пересекалосьребром (работой) двойственного графика.

Характеристики

Список файлов ВКР