Методы и системы расчета и оптимизации календарных планов

Основой поточной организации ДСР и методов проектирования потоков разработаны Бочиным, Арсеньевым и предполагают использование алгебраических формул. Эти формулы справедливы для ритмичных потоков.

В основу расчета были заложены непрерывность и равномерность выполнения работ. В качестве основного показателя потока применяется скорость, которая определяется протяжением готовой а/д, законченной в единицу времени за смену.

В общем случае скорость является функцией от конструктивных особенностей, категории а/д, условий снабжения материалами, от механизации и автоматизации работ, от географических условий, от особенности организации работ на строящемся объекте.

Показателем конечной продукции является годовой участок работы комплексного потока. Длина участка зависит от:

1) продолжительности строительного сезона;

2) времени развертывания;

3) скорости.

Время развертывания потока – интервал времени от начала производства исходного вида работ до начала завершающего вида работ, т.е. это период постепенного ввода всех видов ресурсов.

Время развертывания потока складывается из суммы периодов развертывания впециальных потоков. Длину специального потока определяют как сумму рабочих и резервных захваток.

Захватка – оптимальный по требованиям технологии и организации работ фронт, обеспечивающий выдерживание нормативных сроков строительства, наиболее полное использование рабочего времени всех машин в отряде и, следовательно, обеспечивающее получение наиболее дешевой и качественной продукции.

В соответствии с нормативными сроками по продолжительности действия потока определяют наименьшую длину захватки. По производительности основной машины в звене определяют наибольшую длину захватки. Расчетную длину захватки устанавливают по стоимости первого и второго конструктивного слоя д/о, при этом длина захватки изменяется от наименьшей до наибольшей.

За расчетную принимают такую захватку, при которой стоимость 1 м² будет наименьшей.

Некрасов рекомендовал организовать работы на основе поточно-прогрессивного метода, т.к. длина захватки в каждом специальном потоке будет своя. В этом методе за основу принята длина последней заключающей захватки. Все впереди идущие частные потоки имеют захватки, увеличивающиеся по длине, начиная от последней.

Длина последней захватки должна составлять скорость потока, которая обеспечит выполнение работ в заданные сроки и полное использование ресурсов замыкающего потока.

Этот метод соответствует разно-метровому расходящемуся потоку, который может иметь значительный период свертывания.

Наиболее широкое распространение получили методы сетевого планирования в сочетании с различными алгоритмами оптимизацию Такая методика разработана в СоюзДорНИИ и она позволяет формировать календарный план всей ДСО. Формирование осуществляется на основе обобщенной сетевой модели.

В качестве основного критерия применятся минимум отклонений от нормативных сроков ввода в эксплуатацию.

II. Минимум продолжительности строительства

Модель автора Бобровой – эта модель разработана с учетом влияния сезонно-календарных факторов на строительный процесс и ограничения сроков ввода а/д в эксплуатацию. Модель получила название дискретной организационно-технологической модели. Критерием оптимальности принята функция, обеспечивающая минимальный суммарный объем незавершенного строительства в плановые сроки.

Точные методы решения задач календарного планирования для практических целей используются редко, т.к. имеют большую размерность, трудоемкость. Поэтому в последние года выросло число моделей, основанных на приближенных методах и алгоритмах.

Из поточных методов решения задач выделяют:

1. Методы линейного программирования: для планирования перевозок материалов, определения очередности строительства объектов, для определения рационального состава отрядов и т.д.

2. Метод динамического программировании: нашел применение для простейших задач и широкого применения в календарном планировании не нашел.

Приближенные методы решения задач получили распространение в связи с трудоемкими работами точных методов.

Для решения задач с учетом ограничения ресурсов, временных критериев и критериев качетсва применяется два типа приближенных методов:

1. Калибровка;

2. Сглаживание.

С помощью алгоритма «Калибровка» сокращаются сроки выполнения работ. Сущность метода в том, что на очередной планируемый отрезок времени (месяц, неделя и т.д.) ставится на обсуждение и наделяются необходимыми ресурсами работы в соответствии с принятым приоритетом.

Пример: в начале ранее начатые работы, затем работы на критическом пути, остальные работы по их резервам времени.

Если окажется, что на данном отрезке времени ресурсов для некоторых работ не хватает, то начало выполнения этих работ сдвигается на следующий отрезок времени. При этом проигрывается ход работ в планируемом периоде и по мере надобности производится калибровка ресурсов. В результате календарный план обеспечивает завершение работ в минимальные сроки с ограниченными ресурсами.

Алгоритм «Сглаживание» применяется в случаях жестких ограничений на сроки завершения работ. Суть: строится календарный базисный план, затем в пределах имеющихся резервов времени изменяется положение работ до тех пор, пока не будет достигнуто оптимальное использование ресурсов и так называемый сглаженный график.

В последнее время получили распространение диалоговые методы решения задач календарного планирования. Они основаны на разработке программ на ПЭВМ.

Перспективным является использование имитационных моделей. В качестве критерия выбора оптимального плана является его надежность.

Применительно к дорожному строительству перспективен метод «ветвей и границ». Широко используется для определения рациональной очередности освоения фронтов работ при различных методах организации. Он относится к комбинаторным методам решения задач.

Могут использоваться матричные модели, которые обеспечивают большую гибкость различных вариантов, методик на их основе.

ТЕМА 5: Проекты организации строительства и работ