《重复性建设项目赶工问题ppt培训课件》由会员分享,可在线阅读,更多相关《重复性建设项目赶工问题ppt培训课件(26页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、重复性建设项目赶工问题,指导老师:,z,学 生:,项目计划与控制,Project Planning and Controling,2,目录,Contents,背景介绍,算法的介绍及流程,算例分析,参考文献,结论与思考,3,重复性建设项目,重复性建设项目是由多个重复单元组成的项目,其中的每个单元都具有相同的工作。如高速公路工程、房屋工程、桥梁工程等,需要在多个不同的单元里重复进行相同的工作。,背景介绍,Background information,4,房屋工程项目可以看作重复性单元组成的项目,每栋楼房都可以视为一个单元且工序大致相同,多栋楼房需要重复进行相同的工作。,桥梁工程项目也可以看作重复性
2、单元组成的项目,其下部结构的工序大致相同,所以下部结构的完成可以认为是典型的重复性项目。,背景介绍,Background information,5,为什么会有赶工问题?,方法:赶工问题常用传统关键路径法(CPM)来解决。但是,此方法处理重复性项目时,就会存在许多的不足,因此本文提出解决问题的新算法,已此方法做到权衡其“时间-费用”,达到最优。,背景介绍,原因:由于重复性建设项目调度中许多可控工序与总工期关联很大,和项目各方对进度有要求。因此,施工单位需要对初始调度的总工期进行调整。,Background information,赶工的目标与方法?,核心目标:对不满足最晚工期要求的初始调度进行
3、调整,使得最终的调度在满足最晚工期要求下,且项目总费用最小的目标。,6,工期控制:将控制子工序分为正控制子工序和逆控制子工序。正控制子工序工期进行适当压缩,可以达到减少项目总工期的目的; 对逆控制子工序工期进行适当延长或者引入间断时间,反而能够缩短项目总工期。,新算法的介绍,与关键路径法(CPM)的关键路径相似的路线,什么是正控制子工序和逆控制子工序?,1.算法的总体思想(时间+费用),费用控制:调整方案中,挑选出对应项目总费用增加率最小的方案,Algorithm introducing,7,2.正控制子工序的类型,如图1,假设各工序间存在“结束开始”时间约束。压缩工序b的工期,可使得工序c的
4、开始时间提前,最终缩短项目总工期3天。,正控制子工序:在重复性项目调度中,当某一子工序处于控制路线上,且具有比其紧前子工序和紧后子工序更低的效率的工序。,新算法的介绍,图1 压缩正控制工序,Algorithm introducing,8,逆控制子工序:在重复性项目调度中,当某一子工序处于控制路线上,且具有比其紧前子工序和紧后子工序更高的效率的工序。,如图2,对工序b的工期进行适当延迟,结果总工期缩短2天。,3.逆控制子工序的类型,它的性质与正控制子工序相反的,适当延长它的工期,反而会缩短项目的总工期。但适当降低逆控制子工序工作效率,会使项目总工期缩短,同时还能减小项目总费用的增加量。,图2 延
5、迟正控制工序,新算法的介绍,Algorithm introducing,9,两个连续的逆控制子工序单元之间适当引入间断时间,同样可以达到缩短项目总工期的效果。,如图3,逆控制工序b包含三个连续的子工序单元,在工序b之间引入间断时间,可以使得工序b的开始时间提前,并使得工序c的开始时间提前,最终导致项目总工期缩短。,4.引入间断时间,图3 逆控制工序中引入间断时间,新算法的介绍,Algorithm introducing,10,通过对控制路线上每一个子工序与其紧前子工序、紧后子工序的开始时间和结束时间进行对比计算,求解出每一个控制子工序的V值并根据该值的正负性,判定控制子工序的类别。,5.正逆控
6、制子工序的判别方法,当Vi,j0且Vi+1,j0时,则ai+1,j是正控制子工序;当Vi,j0且Vi+1,j0时,则ai,j是逆控制子工序。特别地,位于第一道工序或最后一道工序上的控制子工序属于正控制子工序。,S代表开始时间,F代表完成时间 L代表前后开始时间之差 R代表前后完成时间之差,新算法的介绍,Algorithm introducing,11,一个典型的重复性项目,该项目包含5道工序,每道工序内有4个单元的子工序。对于子工序a2,1,由于该子工序处于控制路线上,且V2,10,V3,10,我们可以判定:子工序a2,1为逆控制子工序; 对于子工序a3,3,由于该子工序处于控制路线上,且V3
7、,30,V4,30,我们可以判定子工序a3,3为正控制子工序。,图4 子工序类型判别,新算法的介绍,Algorithm introducing,1栋,2栋,基础工程,砌筑工程,12,6.总费用的计算,项目总费用=直接费用+间接费用+闲置资源费用 项目总费用可由式(7) (10)计算。,DC为项目的直接费用; DCi,j为子工序ai,j的直接费用; IC为项目的间接费用; T为项目总工期; ICR为间接费用率; IRC为项目的闲置资源费用;IT为项目的间断时间总和;IRCRi为第i道工序的闲置资源费用率; TC为项目总费用;,新算法的介绍,Algorithm introducing,13,7.总
8、费用增加率的计算,在赶工过程中,当对控制子工序ai,j进行适当调整时。新方案所对应的各项费用改变后计算方法如式(11)(14)所示。,式中:DCi,j为子工序ai,j直接费用的增加量;Tn为新调度方案总工期;IT为间断时间增加量;IRCn为新调度方案的闲置资源费用率;TCn为新调度方案的项目总费用,总费用增加率:,(直接费用的增加量),新算法的介绍,Algorithm introducing,重复性项目的初始调度,14,8.综合控制,目标对于重复性项目的项目初始调度总工期T不大于工期D(各方要求最晚工期)。且总费用增加率最小的目标TD (16),让总费用增加率最小,压缩总工期到小于最晚工期,最
9、优,新算法的介绍,Algorithm introducing,15,图6 算法流程,9.算法流程,查找最新调度中的控制路线,判别出正、逆控制子工序。 紧接着,对每一个正控制子工序的工期分别进行所有可行的加速调整;对每一个逆控制子工序分别进行所有可行的延长调整;对连续的逆控制子工序之间引入可行的间断时间。 最后从调整方案中,挑选出对应项目总费用增加率最小的方案,并将该方案保存。 算法重复进行上述迭代运算,直至最晚工期达成。,新算法的介绍,Algorithm introducing,16,三.算例分析,用一桥梁建设项目案例来说明新算法运用,该项目共由五道工序组成:打桩(A)、路基修建(B)、桥墩建
10、设(C)、主梁(D)、桥面铺设(E),如图7所示,每道工序都包含四个单元的子工序,同一工序内的不同子工序工作量略有不同,各工序之间存在“结束开始”约束关系,同一工序内的相邻两个单元的子工序至少需要1d的时间间隔。,算例分析,Numerical Example Analysing,17,算例分析,Numerical Example Analysing,18,1.初始调度总工期和总费用: 由表1表2表3,加上间接费用取800元/d,可以计算出项目初始调度总工期为145d,初始调度总费用为1586640元。,算例分析,Numerical Example Analysing,19,2.赶工调度对比:由
11、于投资方的要求项目必须在130d之内完工,所以可以利用新算法对项目进行赶工计算,针对不同的控制子工序类型采取相应调整措施,得到最优调度的项目总工期为130d,刚好满足业主要求,最优调度所对应的项目总费用为1679650元。,算例分析,Numerical Example Analysing,间断,20,3.算法赶工优化后结果:如表4,共进行了9步迭代调整,分别对A、A、A、A、C等五个正控制子工序进行了工期压缩,对B、D、D等三个逆控制工序进行工期延迟,并在D、D之间引入了1d的间断时间。经过如上调整,使得工期较之初始调度在缩短10.34%的同时,项目总费用仅仅增加了5.86%。,算例分析,Nu
12、merical Example Analysing,21,4.与传统算法相比较结果:,调度调整结果如表5,传统算法在赶工的过程中,仅仅对A、A、A、A、C、C、C等七个正控制子工序进行了工期压缩,不考虑其他方式。最终达到130天的工期要求时,所对应的最优调度总费用为1750460元,较之初始调度增加了163820元。由此可见,本文算法着重利用不同类型的控制子工序对项目总工期的影响,使得总工期在缩短15天的同时,比传统压缩正控制子工序的方法节省了70810元,总费用增加量减少近一半。,算例分析,Numerical Example Analysing,22,相比较于已有的算法,本文算法在处理重复性
13、项目赶工问题时具备如下优点: (1) 能简便而准确的识别出项目中存在的正控制子工序和逆控制子工序,使得调整更具针对性。 (2) 相比较于传统的对所有工序分别进行压缩再挑选的方法,本文算法计算量较小,且易得到精确解。 (3) 直接调整控制子工序工期的方式较为直观,便于项目调度人员理解。调度人员可以灵活的运用各种措施,来实现最优调度方案。,1.相比传统算法的优势,结论,Conclusion,23, 对重复性项目而言,控制子工序会严重影响项目总工期和总费用。 提出了处理赶工问题新算法,算法增加了逆控制子工序的调度,并考虑满足合同工期同时考虑项目总费用。 新算法方法简单,计算量相对较小,易于与实践结合
14、。 能分别对控制路线上的各类型控制子工序进行有针对性的调整。每一步调整将挑选出总费用增加率最小的赶工方案,从而确保项目能以最小的总费用达到赶工的目的。,结论,Conclusion,2.结论,24,3.自我思考:,自我思考,Thinking,(1) 赶工问题势必会引起资源消耗,从而引起总费用增加,资源消耗也是约束性因素。 (2) 对子工序的控制只在时间和费用上缩减工期,而还可以是技术上等因素。 (3) 项目初始调度的工期和费用只有结果,并没有详细的计算过程。,25,参考文献:,参考文献,References,1张立辉,梁洪源重复性建设项目赶工问题J.土木工程与管理学报,2016,3(33):22-29 2张立辉,潘楚云,邹鑫重复性项目调度与网络模型转化方法研究J管理科学学报, 2014,6(17):49-59. 3张立辉,邹鑫重复性项目调度理论与方法研究M北京: 中国电力出版社, 2012 4张立辉,邹鑫,乞建勋,等重复性建设项目中确定关键路线的方法研究J.运筹与管理,2015,1(24):142-148,26,thanks,