Авторизация
 
Ремонт квартир, офисов и коттеджей в Москве и Московской области
  • 09:49 – Пора переосмыслить возможное будущее для атомных электростанций. 
  • 21:21 – Как приобрести жилье в кредит в Беларуси? 
  • 21:15 – Влияние человекоцентристского дизайна на управление коммерческой недвижимостью 
  • 10:28 – В Беларуси может увеличиться финансирование строительства жилья по указу об адресном субсидировании 
  • 21:26 – МГСУ открывает курсы повышения квалификации "Применение материалов и изделий из пенополистирола в строительстве". 

Оптимизация планирования в строительстве. Обзор методов.


При любом планировании целесообразно будет выйти на минимальные затраты, короткие сроки и качественное выполнение работ. Вот о чем сейчас необходимо объясняться планировщикам. Правильно составленный план работ увеличит производительность труда в несколько раз, я думаю в наше время без этого не обойтись. конечно работает сейчас метод штрафов, но этот метод не выведет человечество на беспроигрышный этап развития человечества.

 

Оптимизация планирования проекта строительства получила значительное внимание в течение последних 20 лет. В результате, множество методов и алгоритмов были разработаны для решения конкретных сценариев или проблем.

Планирование процессов выполнения для строительного проекта является сложной и трудной задачей. Выбор ресурсов (например, труда, основных средств) является наиболее важной частью планирования и должен рассматриваться по-разному, с ограничениями плана и работы, которая будет осуществляться в процессе выполнения данного плана. Так проекты являются уникальными по своей природе, создание графика строительных задач планировщиком, например, следует рассмотреть целый ряд условий, таких как: технологические, организационные методы и ограничения при выполнении, а также от наличия ресурсов для обеспечения того, чтобы потребности клиента и требования в отношении времени, стоимости и качества были выполнены. Ели эти правила не соблюдать, то можно понести ущерб из-за штрафов прописанных в трудовых и временных условиях договора.
Множество методов были разработаны для решения конкретных сценариев или проблем, в частности, практические вопросы, такие как:
  • планирование с неопределенными оценками при длительности работ;
  • комплексное планирование, планирование и распределение ресурсов;
  • планирование в неструктурированных или слабо сформулированных условиях.
Методы используемые для решения задачи календарного (временного) планирования могут быть применены в других поисках решения задач планирования. Строительные проекты являются уникальными по своей природе, и каждый имеет свои особенности выполнения: погодные условия, трудовой коллектив и парк с техникой. В результате, трудно предсказать точную продолжительность каждого аспекта выполнения работ. Эта проблема связана с планированием строительных работ, подлежащих первоочередному выполнению и конечно же ресурсному ограничению. Цель выполнения работ заключается в расписании этих мероприятий для достижения определенной цели, например, на короткий срок проекта, на низкую себестоимость или высокую прибыль, на избежание проблем в ограничениях. В этой статье приводится обзор методов, которые были разработаны для решения подобных проблем.
Оптимизация планирования в строительстве. Обзор методов.

 

Планирование задач строительства

 

Планирование строительства связано с оптимальным уточнением деятельности в течение долгого времени и распределения ресурсов соответственно. Критерий продолжительности выполнения работ, является решающим фактором при учете клиентом оценки и выбором ставки, со сроком проекта, такие моменты обычно предварительно оговариваются. Подрядчики, почти всегда, стремятся свести к минимуму продолжительность выполнения проекта, чтобы получить преимущество при оценке тендерного предложения. Например, они могут оттягивать выполнения проекта, создав вымышленную ситуацию "авария" (т.е., наоборот при этом ускорить ход выполнения работ), выкачивая больше ресурсов (реально, при их достаточном наличии), также чтобы ускорить строительные работы. Например, при сжимании сроков выполнения проекта приведет к увеличению прямых затрат (основных средств, материалов и затрат на рабочую силу), к снижению косвенных расходов (накладные расходы проекта), и наоборот.

 

Чтобы быть в курсе оценки конкурсных предложений, необходимо знать и учитывать стоимость, что следует учитывать планировщику. На этапе строительства, стоимость материалов, основных средств и труда классифицируются как прямые затраты, в то время как страхование и налоги относятся к косвенным расходам. Обычно клиенты, особенно разработчики, направлены на минимизацию стоимости проекта и длительности в целях сокращения себестоимости и получение максимальной отдачи на вложенный капитал. Для подрядчиков, сводя к минимуму затраты увеличивает их прибыль и раннее завершение проекта снижает риск инфляции и дефицита рабочей силы. Поэтому, в  планировании проекта следует рассматривать время и затраты как одно целое. Задача оптимизации строительства временных и стоимостных затрат необходимо рассматривать также и в отрасли строительной техники и менеджмента.

 

Если клиент, к примеру, требует ускорение завершения проекта, то подрядчик может задействовать дополнительные ресурсы для сокращения продолжительности выполнения работ, что повлечет за собой увеличение себестоимости. Как отмечалось ранее, для того чтобы это произошло, ресурсы должны быть легко доступны. На практике это предположение часто считается нереальным, как строительные проекты подвергаются ограничениям, которые играют ключевую роль в определении их расписания, например, зависимостей от чего либо, ограниченное количества рабочей зоны, в доступности информации.

 

Деятельность в целом за частую имеет зависимость от времени, затрат и ресурсов, которые являются ограниченными. Решение задачи оптимального планирования с учетом или без учета этих ограничений в течении времени меняются. Зависимость в ходе выполнения работ одно из  самых основных ограничений, которое существует в строительных проектах. В процессе строительства, деятельность не может начаться, пока все его главные аспекты не будут завершены. Кроме того, время начала каждого вида деятельности не может быть позднее, чем последнего, чтобы закончить проект в рамках требуемого времени. Рабочее пространство всегда ограничено в проекте строительства. Рабочая зона может потребоваться в нескольких различных видах деятельности, в одно и тоже время. Таким образом, чтобы определить, как оптимально управлять рабочей зоной, чтобы облегчить планирование деятельности необходимо влиять на проект производства. Такая ситуация называется проблемой конфликта "пространство-время" между процессом работы на строительной площадке. Ресурсы являются наиболее влиятельными ограничениями в строительстве, так как они определяют целесообразность применения сроков реализации проекта, а так же оптимальны ли они. Сжатое расписание сильно зависит от наличия и количества ресурсов. Ограниченная информация, которая состоит из чертежей, спецификаций, оценки риска и безопасности, разрешений для работы, также имеет значительное влияние на проблему планирования в строительстве. Информационный поток между деятельностью, часто упускается из виду.

 

 

Решение проблемы оптимизации планирования в строительстве

 

Множество методов распространились при решении оптимизации планирования, которые могут быть классифицированы как: Математические, эвристические и метаэвристического. Каждый из методов рассмотрены и обсуждены ниже.

 

Для реализации метода математической классификации, проблема должна быть четко сформулирована (например, целевая функция и ограничения). Это трудоемкая задача и трудна для строительных планировщиков, которые не имеют нужного математического знания и представления. Некоторые алгоритмы математического поиска, например, одиночные цели ориентированные и скапливаемые в локальной оптимальности. Ограничения являются решающими факторами для решения проблемы оптимизации планирования. Традиционные математические методы обычно избавляют рт ограничений и целевой функции по отдельности, то есть, оптимизации целевой функции при ограничениях. Чтобы решить эту проблему необходимо  начать процесс поиска и алгоритмы, которые могут гарантировать, что ограничения при выполнении работ не возникнут.

 

Математические методы

 

Динамическое программирование представляет собой математический метод применяемый для решения сложных проблем, которые могут быть разбиты на несколько подзадач. Он эффективен для решения этих проблем, с перекрывающимися подзадачи. Динамическая модель программирования работает путем введения переменных затрат в процессе оптимизации. Модель выполняет решение в два этапа:

  • Вперед процесс , который включает в себя компромисс анализ временных и стоимостных затрат для определения местных условий минимума средств;
  • Обратный процесс , который включает в себя простой сканирование и процесс выбора, который обеспечивает общий минимум государства.

 

Разработка целевых функций и ограничений является процессом отнимающим много времени и трудной задачей. Несколько строительных планировщиков обучились для получения требуемого математического знания и, его применения со строительными и инженерными проектами планирования было ограничено до настоящего времени.

 

Эвристические методы основаны на прошлом опыте для решения проблем. Распространенные эвристические методы включают структурную модель, Siemens приближение.

 

Методику приоритета разработали в качестве альтернативы. Способ обеспечивает эффективный ручной процесс для определения расписания вместо использования компьютера. Стоит отметить, что текущее программное обеспечение управления проектами использует ручной вычислительный подход.

 

На основании методики приоритета предложена структура модели для интерпретации композиции сети потока. Деятельность проекта и прогресс в ее завершении описаны как количество рабочих мест и событий, соответственно. Каждая работа представлена в конструктивном элементе, который состоит из жесткой гильзы, содержащей сжимаемый стержень с поршнем. События расположены между рабочими местами, представленными тонкими жесткими дисками. Затем алгоритм предназначенный для расчета планирования. Предполагается, что нормальные и аварийные сроки выполнения, как известно, для каждого задания с линейно разнообразной стоимости завершения работы между этими временами. Усложнения нелинейной связи между временем и стоимостью не рассматривается.

 

 

"Сименс" разработали алгоритм, который может эффективно уменьшить продолжительность проекта, когда его ожидаемая продолжительность превышает заданный предел. Алгоритм может сократить продолжительность проекта при минимальных затратах путем определения деятельности, ускорение процесса и на какую сумму. Предлагаемый алгоритм является более простым, чем некоторые аналитические методы, так как он может быть вычислен и нанесен на время обычных проблем без использования компьютера. Тем не менее, содержимое, полученное этим методом не может быть гарантированным, для того чтобы быть оптимальным. В самом деле, трудно определить, является ли полученное содержимое оптимальным или нет.

 

Эвристический метод для планирования нескольких проектов, подлежащий денежным ограничениям. Метод определяет наличие денежных средств в течении определенного периода и определяет графики для всех возможных видов деятельности, а также потребности в наличных средствах для каждого графика. Указанные расписания оцениваются по их влиянию на продолжительность проекта. Влияние деятельности на денежный поток в выбранном графике определяется также. Этот эвристический метод может быть легко интегрирован в программное обеспечение управления для обработки проекта задачи календарного планирования на условиях финансовой сдержанности. Однако недостатком этого способа является то, что усилие вычисления растет экспоненциально как число приемлемых видов деятельности и увеличения продолжительности времени.

 

Ученые модифицировали эвристические решения ресурсов планирования путем введения нескольких квалифицированных ресурсов. Разработанный подход использует информацию о ресурсе, который может быть замещен. Используя эту информацию, менее используемые ресурсы могут быть объединены, чтобы заменить ограниченные ресурсы в период дефицита в целях сокращения затрат и времени проекта. Дополнены правило подстановки ресурсов и продолжительность задач на основе имеющихся ресурсов представляются увеличением пусковой возможности для деятельности. Ограничение предлагаемого способа в том, что некоторые другие альтернативы замены и не считаются, например, работа в голове или временные работники. Кроме того, минимизация общей стоимости проекта не рассматривается в вышеупомянутых методах.

 

Эвристические методы не являются компьютерным подходом, который требует меньше вычислительных затрат, чем математический метод. Благодаря своей простоте, эвристические методы были широко приняты для решения планирования. Однако, поскольку традиционные эвристические методы могут оптимизировать только одну цель, глобальный оптимум не гарантируется. Эвристические методы не обеспечивают полноту возможных решений, из которых строительные планировщики могут выбрать подходящее решение в соответствии с различными сценариями строительства. Будучи неэффективным для решения многих проблем объективного планирования создаются трудности для их дальнейшего применения. Эвристические методы зависят от проблем, и, следовательно, не могут быть обобщены на всех остальных случаях.

 

Метаэвристические методы используются для решения задач комбинаторной оптимизации, чьи оптимальные решения по дискретному пространственному поиску. Метаэвристический метод может улучшить варианты решения итерационного вычисления в отношении данного критерия не делая слишком много предположений о проблеме под рукой. Популярные метаэвристические методы, которые были разработаны из натуральных поведений.

 

 

Комбинаторная оптимизация — область теории оптимизации в прикладной математике, связанная с исследованием операций, теорией алгоритмов и теорией вычислительной сложности. Комбинаторная оптимизация заключается в поиске оптимального объекта в конечном множестве объектов, чем очень похожа на дискретное программирование. Некоторые источники под дискретным программированием понимают целочисленное программирование, противопоставляя ему комбинаторную оптимизацию, имеющую дело с графами, матроидами и похожими структурами. Однако оба термина очень близко связаны и в литературе часто переплетаются. Комбинаторная оптимизация часто сводится к определению эффективного распределения ресурсов, используемых для поиска оптимального решения.
 
Во многих задачах комбинаторной оптимизации полный перебор нереален. Комбинаторная оптимизация включает в себя задачи оптимизации, в которых множество допустимых решений дискретно или может быть сведено к дискретному множеству.

 

Оптимизация колонии муравьев (ОКМ)

 

Этнологи показали, что муравьи могут найти кратчайший путь между гнездом и пищевым источников. Они обнаружили, что, когда муравьи ищут пищу, они используют феромоны, чтобы указать путь друг к другу. Феромон со временем исчезает, тем не менее, чувствительность к нему увеличивается, когда другие муравьи путешествуют по тому же пути. Следующие муравьи готовы выбрать путь по феромонам, что приводит всех муравьев к тому же пути. ОКМ является эффективным методом для решения задач комбинаторной оптимизации, все было основано на поведении реальных муравьев. Для реализации ОКМ и решения проблемы планирования в строительстве, можно представить эту проблему путем взвешенного графа сети. Первоначальные феромоны должны быть возложены на каждом краю в сети, чтобы начать первый поиск. Затем, в соответствии с информацией феромонов, вероятности выбора, определяются искусственные муравьи, которые могут пройти все стадии активности, таким образом, весь проект будет завершен. Когда муравей путешествует по пути, феромоны будут обновлены до нужной пропорции, выбранной муравьями, чтобы закончить проект. Затем, следующий раунд - итерация начинается до тех пор, пока критерий остановки не будет выполнен.

 

ОКМ используется для того, чтобы решить проблему времени и стоимость риска строительного планирования. В основе этой проблемы компромисса затрат времени, целевая функция риска проекта в отношении использования каждой активности была введена с использованием набора качественных показателей. Риск, связанный с проектом строительства был классифицирован и сгруппирован в несколько зон с учетом серьезности рисков. Проблема была решена с помощью проекта строительства. Объективные функции были получены путем количественной продолжительности, общей стоимостью и качеством работы. Затем, мульти-колония муравьев была использована для решения тестовой задачи. В этой многоцелевой задачи для оптимизации, весовые параметры, выбранные авторами для каждой цели на 10, 10 000 и 0.0005. Тем не менее, как определить эти параметры не указаны.

 

Муравьиные колонии мощный инструмент для решения проблемы комбинаторной оптимизации. Тем не менее, несколько проблем должны быть рассмотрены и изучены для лучшего применения этого способа, например, преждевременное сходство в явлении, критерий остановки и параметр, определяющий метод.

 

 

Выводы

 

Оптимизация планирования в строительстве исследована с помощью массива методов и алгоритмов. Ряд методологий, которые были использованы для решения оптимизаций планирования проблемы, могут быть классифицированы на три категории: математический метод, эвристический метод и метаэвристический метод.

 

Для реализации математического метода, проблема должна быть четко сформулирована (например, целевая функция и ограничения). Это трудоемкая задача и трудна для строительных планировщиков, которые не имеют указанного математического знания и представления.

 

Предполагается, что будущие исследования в строительстве планирования должны рассмотреть вопрос о применении метода штрафных функций, точных для задач условной оптимизации. Метод объединяет ограничение в целевую функцию с помощью нескольких параметров штрафа, так что оригинальная задача условной оптимизации преобразуется в неограниченную задачу оптимизации. С такой трансформацией, многие существующие методы могут быть использованы для решения этой проблемы безусловной оптимизацией, что делает проблему гораздо выполнимой в решении.

 

Преимуществом эвристического метода, является его простота.

 

Метаэвристический метод может решить проблему оптимизации, имитируя процессы некоторых природных явлений.

 

Исследования были направлены на сведение к минимуму время выполнения проекта и стоимости, чтобы достичь максимальной прибыли. Тем не менее, минимизация времени и затрат будет иметь влияние на качество проекта и риска, который имеет еще более важное значение для успешного завершения проекта строительства. К сожалению, эти ключевые факторы были забыты в большинстве исследований, проведенных до настоящего времени. Предполагается, что многоцелевая проблема строительства планирования с учетом как минимизация временных и стоимостных затрат риска и максимизации качества при условии множественных ограничений, могло бы быть многообещающим будущим и темой для дальнейшего исследования.

 

 

Оптимизация строительства

 


Новости компаний
РЕКЛАМА
Акции и скидки
Мы ONline