PERT_CPM模型在海外国际机场改扩建项目管理中的应用.pdf

3502023年9 月建设经济与环保江西建材PERT/CPM模型在海外国际机场改扩建项目管理中的应用徐志伟上海建工集团股份有限公司，上海200032摘要：文中以萨摩亚法莱奥诺国际机场升级改造项目为研究背景，分析了不停航条件下机场升级改造中分阶段施工的方案，研究如何在项目管理中合理安排不停航施工。以优化项目进度和资源利用为目的，结合PERT/CPM模型与项目管理方法，针对不停航施工的项目中各项控制要素进行优化管理，并在萨摩亚法莱奥诺国际机场升级改造项目中验证其有效性。关键词：PERT/CPM模型；项目管理；不停航施工；资源分配；要素控制中图分类号：TU71文献标识码：B文章编号：10 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 9-0 350-0 4The Application of PERT/CPM Model in the Management of OverseasInternational Airport Reconstruction and Expansion ProjectsXu ZhiweiShanghai Construction Group Co.Ltd.,Shanghai 200032Abstract:Based on the research background of the renovation project of Faleono International Airport in Samoa,this paper studies how torationally arrange non-stop construction in project management through the selection of the phased construction scheme in the airport upgradeand renovation under non-stop traffic conditions.In order to optimize the project schedule and resource utilization,by combining PERT/CPM model and project management method,the control elements of non-stop construction projects were optimized and managed,and theeffectiveness was verified in the upgrade and renovation project of Faleono International Airport in Samoa.Key words:PERT/CPM model;Project management;Non-stop construction;Resource allocation;Factor control0引言在国际机场改扩建项目中，部分机场因转场困难，需在施工同时，保持机场旅客吞吐功能，即不停航施工，其核心是保持机场飞行行道、跑道、滑行道通行能力，保持航油供应、旅客进出港流线、行李系统、外围交通、航电信息等正常运转基础上，合理组织资源安排施工。因此，不停航施工较常规施工在项目进度、资源利用和风险管理等方面更为复杂多变，需要一种合理有效的要素控制方法来进行优化和管理。1项目管理方法PERT/CPM模型作为一种传统的项目管理方法，应用广泛。PERT模型是一种基于网络图的项目管理方法，用于分析和计划项目中的活动和其之间的依赖关系，并计算项目的进度、资源和风险等指标。CPM模型是PERT模型的一种简化形式，通过确定项目的关键路径，即项目进度最长的路径，管理项目的进度和资源。然而，传统的PERT/CPM模型在不停航施工的项目中存在无法充分考虑对资源利用和风险管理等的局限性，将PERT/CPM模型与不停航施工项目管理相结合，实现对管理要素的优化及风险管控。1.1PERT/CPM模型的建立1.1.1建立模型的思路作者简介：徐志伟（19 7 9-），男，辽宁沈阳人，硕士，高级工程师，主要研究方向为海外工程、房建工程。（1）各项活动独立随机且服从正态分布。（2）网络中的关键路径只有一条。（3）关键路径的持续时间服从正态分布。1.1.2活动网络图的构建根据项目的建设内容、规模、合同工期、不停航要求等信息，构建项目的活动网络图。活动网络图是一个有向图，其中，节点表示项目的活动，箭头表示活动之间的依赖关系。活动网络图可以清晰地表示项目的活动和其之间的先后关系。1.1.3关键路径的确定在活动网络图中，通过计算每个活动的最早开始时间（EST）、最早完成时间（EFT）、最晚开始时间（LST）和最晚完成时间（LFT），可以确定项目的关键路径，即项目进度最长的路径。关键路径上的活动对项目的进度具有决定性的影响，需要特别关注和管理。1.2项目进度风险评估（1）确定需要评估的项目阶段，可以按照项目整体来考虑，也可以按照项目进展划分几个施工阶段。（2）绘制出评估阶段的网络计划图。用箭头表示各分项工作之间的逻辑关系，且不能出现循环路径。（3）计算各分项工作的持续时间，即工期。公式如下：T;=ai+4m;+bi6(1)式中，T表示分项工作工期预估值，,表示分项工作工期乐观估计值，b,表示分项工作工期悲观估计值，m，表示分项工作3512023年9 月建设经济与环保江西建材最可能估计值。（4）计算各分项工作的方差和标准差。公式如下：ai)2(2)6bi-ai8(3)6式中，8 表示分项工作估计工期方差，8 表示分项工作估计工期标准差。（5）一次计算各分项工作的估算工期，确定网络图中关键路径，得到关键路径的期望完工工期T和8 方差。公式如下：Te=ZTi（4)=28(5)（6）计算评估阶段的进度风险概率。假设项目阶段的计划工期为T，关键路径的持续时间服从正态分布，计算在计划工期内的完工概率函数，公式如下：F(tT)=g/m（-T e)2(6)eT008TV2元令X=二，入=得到标准正态分布函数，如下：Tp-Tex2F(tTp)=J.oT2dx(7)（7）通过查找标准正态分布表，得到在计划工期T,内的完工概率叫。依据公式（7），针对本文所研究的不停航机场项目进行进度计划关键工序节点分析，得到关键节点和主要工作计划。2应用实践2.1项目概况萨摩亚法莱奥诺国际机场位于乌波卢岛西北角，距首都阿皮亚市中心32 km，与首都之间以环岛公路相连，机场平面图见图1。本工程分为新建和改扩建两个部分，新建航站楼为一层半式流程，一层为出发层，设有办票及安检功能，作为进港通道；二层主要为出发层，设有候机厅。新航站楼设有可满足功能使用的垂直交通设施。现有航站楼充分利用现有结构形式，改造其内部功能，重塑空间，主要改造为共享大厅、到达区域行李提取大厅、集中办公等功能。按照萨摩亚政府方要求，本项目实施时必须保证机场不停航。航站楼能源中心停车场停车场停车场出入口图1机场平面图2.2实施方案确定为保证在不停航的情况下按期完成施工任务，采用优化方法进行资源分配和项目管理。通过收集项目实际数据，并进行模拟和优化计算，选取最优的资源分配方案。2.2.1方案一整个项目分三期施工。第一期在老航站楼东侧进行新建航站楼的施工建设，待其建设完成后作为航站楼出发功能区使用；第二期对老航站楼西侧的原到达区进行改造建设，同时把老航站楼东侧区域改造成临时到达区域，其间整个机场航站楼依靠新建航站楼的出发区域及老航站楼东侧的临时到达区域进行运营；第三期进行老航站楼东侧区域改造建设，待东侧区域改造完成后作为接机大厅使用，此时，整个机场项目升级改造完成。方案一特点：（1）临时功能空间转换次数多，工期长，施工成本高。（2）二、三期施工期间，施工和运营交通流线混杂，交通流线规划难度大，施工安全生产风险大。（3）临时到达室内外空间较狭小，不利于客流疏散。2.2.2方案二整个项目分二期施工。第一期东侧新建航站楼的建设，待其建设完成后，作为出发功能区域使用，同时将原行李房改造为临时到达区域（见图2）。第二期对老航站楼整体进行升级改造，二期施工完成后，整个航站楼功能齐全项目完成（见图3）。二期原航站楼一期能源中心运营区域生活区停车场图2一期施工场地布置图二期施工区域能源临时到中心达点生产区域停车场图3二期施工场地布置图方案二特点：（1）临时功能空间转换次数减少，缩短了工期，节约施工成本。（2）施工区域与运营区域分隔较简单，交通流线易规划，施工安全得到保障。（3）临时到达区域较大且有拓展性，有利于客流疏散。（4）对于控制要素的管理需求高，各项要素均需在计划时间内保质保量完成，对项目管理水平要求高，一旦出现拖延，将直接影响项目实施。2.2.3对比分析通过两个方案比较，按照方案一施工过程中需考虑到二三期分开施工时，萨方二次搬迁所消耗的时间；当一期、二期完成后，三期附近没有适合的施工区域用于堆放施工材料和施工作业，且二期、三期分段施工拉长了工期，对现场施工管理和成本等十分不利。尤其是三期施工时，由于两侧均有机场运营，3522023年9 月建设经济与环保江西建材对施工道路进出、旅客安全控制也十分困难。按照方案二考虑，利用现有行李房作为临时到达，以实现二期、三期同时施工的可能性。使得二期、三期一起施工一同移交，对项目本身来说，既能缩短工期，解决现场二、三期施工时现场布局局促、安全施工得不到保障的问题，也能够使得萨方机场局提前将整个航站楼投入运营，增加收入。经与业主监理沟通，最终选择方案二。2.3PERT/CPM模型对项理方法进行优化二本项目关键节点和主要工作计划设置如表1所示。表1三主要节点计划表计划开始计划完成序号工序名称工期/d备注日期日期新建航站楼一段2015年92015年12关键187基础月30 日月2 5日工序新建航站楼一段2015年112016年3月关键290主体钢结构月2 6 日24日工序新建航站楼一段2 0 16 年2 月2 0 16 年7 月关键3130室内装修29日7日工序新建航站楼一段2 0 15年12 2 0 16 年7 月4215机电安装月6 日7日新建航站楼一段2 0 16 年7 月2 0 16 年7 月514竣工验收8日21日能源中心基础、2 0 15年12 2 0 16 年7 月6190结构、内装修月2 6 日2日新建航站楼二段2 0 16 年7 月2 0 16 年9 月关键755基础22日14日工序新建航站楼二段2 0 16 年9 月2 0 16 年12关键885主体钢结构15日月8 日工序新建航站楼二段2016年2017年2 月关键9130室内装修10月2 2 日28日工序新建航站楼二段2 0 16 年8 月2 0 17 年2 月10190机电安装23日28日新建航站楼二段2 10 7 年3月2 0 17 年3月1114竣工验收1日14日新建航站楼三段2 0 17 年3月2 0 17 年4月关键1245基础15日28日工序新建航站楼三段2 0 17 年4月2 0 17 年7 月关键1370主体钢结构29日7日工序新建航站楼三段2 0 17 年4月2017年7关键1475室内装修20日月3日工序新建航站楼三段2 0 17 年4月2 0 17 年8 月15113机电安装11日1日新建航站楼三段2 0 17 年8 月2 0 17 年8 月1614竣工验收2日15日2015年92016年917室外总体一阶段340月30 日月3日2017年5月2 0 17 年6 月18室外总体二阶段5010日28日2.4关键要素控制与资源分配的优化为保证不停航施工连续，需控制的关键要素主要有技术管理、物资管理、人员管理、安全管理等要素。2.4.1设计管理在设计阶段，实地考察，通过搜集数据和信息，确保设计与施工的内容与质量符合EPC项目管理需要2 1。尽管合同要求按照中国标准设计，但需充分考虑当地的使用习惯和气候特点。萨摩亚为海岛国家，盐雾重，紫外线强烈，雨季雨量大、台风多，因此，需重点考虑材料防腐防盐雾性能、建筑物遮阳、屋面排水等问题。在按照中国标准设计的同时，也要考虑当地标准的强制性的要求3。2.4.2技术管理与国内不停航项目相比，其主要存在专项方案编制数量远多于国内，要求描述清晰、图文并茂且具备可操作性，施工进度计划动态管理要能够达到实时更新的程度，所有技术人员需持证上岗，具备沟通交流的能力，能够指挥中外两国工人进行施工。相关技术资料文件需特别重视，设置专职的DC(DocumentController)文件管理员。2.4.3不停航期间相关保障（1）机场一期建设用电保证。新建项目（出发区）及能源中心施工期间，机场运营使用38 0 V/500kVA变压器，由总承包单位提供电源位置及线路，要求对本期工程施工内容进行严格监管，保证不影响原航站楼的正常运营。（2）机场二期建设用电保证。由新建完成的能源中心为机场运营提供电力保障。（3）机场运营信息保障。航空弱电是机场航站楼重要的组成部分，分为信息集成系统、离港控制系统、航班信息显示系统、时钟系统、内部调度电话通讯系统、生产网系统、综合布线系统、自动广播系统、工程地理信息系统。为确保航空弱电用电安全性、稳定性，必须用二路（16 0 kVAups2)全负荷独立供电。2.4.4物资管理海外供货和采购管理具有周期长、风险多、标准差异大、供货成本高等特点，企业需有专人并且具备一定的技术能力和高效的外语沟通能力，以完成资源分配方案4。对于当地租赁的设备，也要注意国外假期丰富，且设备维修时长不可控，必须具备很强的计划前瞻性和解决问题的能力。海外工程项目因地域、环境、文化以及社会制度等的不同，与国内项目施工的物资材料和专业成套机电设备的选择、采购和使用存在很大差异，当前，国内企业在境外承包的工程项目多集中在建筑市场环境欠发达，各类工程设备物资比较缺乏的发展中国家和地区5，需特别注意采购周期和发运周期，确保材料设备按照进度计划按时到达现场。2.4.5人员管理国内人员出国程序和签证办理至少提前半年确定准确时间，国外工作期间工人的居住条件必须满足业主和所在国的劳工管理要求，对于所在国的宗教信仰要给与极大的尊重，在中外劳工协同工作过程中要特别注意6 。2.4.6安全管理做好安全区域的临时围界及警示标识，在全天能施工的安全区域内组织2 4h施工，其他部位施工在夜晚停航以后组织进行，并在次日飞机起飞前结束施工，清理现场。按民用机场不停航施工管理规定设置统一规范的标志。在低能见度天气和夜间，加设红色恒定灯光（安装于施工区域围界上）。做好人员进场安全教育，特别是对于当地聘请的工人要有充分的交流并给与关注，每日施工方案流程包括：召开协调会，组织人员、设备进场，检查、督促施工人员执行不停航施工管理规定，组织人员设备撤场，填写施工及撤场记录7 。通过对以上各个关键要素的控制，综合考虑项目的资源需求、资源限制以及项目进度和关键路径等因素，形成一个线性353行业资讯上接第349 页）+2023年9 月建设经济与环保江西建材规划问题。通过求解线性规划问题，得到最优的资源分配方案，从而使项目在资源利用方面达到最优化。3结语综上所述，基于PERT/CPM模型的传统资源分配方法在不停航施工中应用的结果表明，经分析计算和优化，其在资源利用方面取得较好的效果，有助于项目合理配置资源，提高项目的效率和质量。考虑到不同资源限制和条件对项目管理的影响，将航道可航时间和天气条件等因素纳人资源分配的优化模型中，从而在项目管理中合理安排资源的利用，避免航道关闭和恶劣天气对项目进度的不利影响。参考文献【1】商宝强.计划评审技术在海洋工程项目进度风险评估中的应用：参考文献1 WEISS K A,DULAC N,CHIESI S,et al.Engineering spacecraftmission software using a model-based and safety-driven designmethodology J.Journal of Aerospace Computing,Information,andCommunication,2006,3（11):56 2-58 6.2李丹，王厚军，曹海。基于微服务的海上目标综合业务管理平台的设计与实现J】.海洋开发与管理，2 0 2 1，38（8）：2 6-30.3曹熙，张仙梅，杜美华.基于数据挖掘的企业业务数据综合管理系统设计【J】.信息技术与信息化，2 0 2 2（3）：8 5-8 8.4孙鹤.Web支撑下的校企合作信息管理系统设计及其实现【J电子技术与软件工程，2 0 2 1（5）：42-44.我国科学家研制出仿生低碳新型建筑材料中国科学院理化技术研究所研究团队受自然界中沙塔蠕虫构筑巢穴过程启发，在低温常压条件下制备了力学性能优异的仿生低碳新型建筑材料，为建筑领域节能减排提供了新思路。相关成果日前在国际学术期刊物质发表。“传统的水泥基建材，在生产过程中需消耗大量能量，同时会产生大量碳排放，发展新型低碳建筑材料具有重要意义。”文章通讯作者、中国科学院理化技术研究所研究员王树涛说。据介绍，近年来国内外开展了大量研究工作，尝试用粘结剂将沙粒、矿渣等固体颗粒粘结起来形成天然基建筑材料，然而此类材料强度普遍较低，难以满足实际建筑需求。此项最新研究中，研究团队运用仿生策略，设计了天然基仿生低碳新型建筑材料。“沙塔蠕虫可通过分泌复合有正电性蛋白与负电性蛋白的粘液，粘结沙粒构筑坚固的巢穴。受此启发，团队引人正电性季铵化壳聚糖与负电性海藻酸钠形成仿生粘结剂，实现了对各类固体颗粒的牢固粘结。”文章第一作者、中国科学院理化技术研究所博士研究生徐雪涛说。以K平台项目为例J】.项目管理技术，2 0 2 3（4）：150-153.【2】富妍.国际工程EPC项目的设计管理J.黑龙江科学，2 0 15(4):96-97.3全金鹏。萨摩亚法莱奥洛国际机场升级改造项目J.工程建设标准化，2 0 2 2（12）：54-57.4魏华，于承新，葛永泉.海外工程项目优化管理研究：以阿尔及尔新机场项目为例J】.山东农业工程学院学报，2 0 2 0（7）：36-40.5齐炫亚。安提瓜和巴布达机场航站楼EPC总承包工程项目境外物质设备采购的思考和对策J.环球市场信息导报，2 0 15（1）：66-67.【6】岳飞启.机场改扩建项目的施工管理J】.工程经济，2 0 14（14）：20-26.7 3王广斌，汪晓宇，谭丹，等.大型机场项目进度总控方法及其实践J】.项目管理技术，2 0 2 0（18）：7 8-8 3.5 钟先金，吴会胜，叶哲璐，等.基于JavaEE的新型基础测绘业务信息化管理系统设计与实现J.测绘地理信息，2 0 2 0，45（2）：79-82.6 江日念，许锟，窦文思，等.石油地质类实验室管理系统开发J。实验室研究与探索.2 0 2 0，39（4）：2 34-2 397曹春兰.水电厂生产管理系统中XML模型驱动架构的应用J】：电力信息与通信技术.2 0 15，13（5）：8 7-9 28宋旭东，苗宁，刘晓冰.基于模型驱动架构的企业信息系统开发J.大连交通大学学报，2 0 10，31（1）：10 0-10 3.9 引张旭，周新志，赵成萍，等，基于犹豫模糊决策树的非均衡数据分类J.计算机工程，2 0 19，45（8）：7 5-7 9.“这种天然基仿生低碳新型建筑材料的抗压强度可达17MPa，可达到常规建筑材料要求标准。”王树涛说，这种材料还具有优异的抗老化性能、防水性能以及独特的可循环利用性能，在低碳建筑领域具有很大应用潜力。来源：中国建材信息总网国内最大全装配式地铁车站完成封顶9月15日，随着最后一块重达12 8.8 t的预制构件顶板拼装就位，深圳地铁16 号线二期项目龙兴站拼装全部完成，标志着国内最大全装配式地铁车站完成封顶。深圳地铁16 号线二期位于深圳市龙岗区，线路全长9.54km，龙兴站是该工程的3座装配式车站之一，车站全长298m，整体装配率达7 9.5%，是目前国内最大的全装配式地铁车站，也是粤港澳大湾区首批装配式试点地铁车站。整座车站由59 5块“积木”现场按顺序拼接成型，其中顶板首次采用单块的坦拱结构，重达12 8.8 t，为国内地铁装配式车站单块构件重量之最。来源：混凝土和UHPC官方公众号