重复性建设项目赶工问题.ppt

重复性建设项目赶工问题指导老师：指导老师：z学学 生：生：项目计划与控制项目计划与控制ProjectPlanningandControling2目录目录Contents第一部分背景介绍背景介绍算法的介绍及流程算法的介绍及流程算例分析算例分析第五部分参考文献参考文献结论与思考结论与思考3重复性建设项目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。复进行相同的工作。背景介绍背景介绍Backgroundinformation4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。背景介绍背景介绍Backgroundinformation5为什么会有赶工问题？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。Backgroundinformation赶工的目标与方法？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？1.1.算法的总体思想算法的总体思想(时间时间+费用）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 Algorithm introducingintroducing72.2.正控制子工序的类型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的开始时间提前，最终缩短项目总工期3天。正控制子工序正控制子工序：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。新算法的介绍新算法的介绍图1压缩正控制工序Algorithm Algorithm introducingintroducing8逆控制子工序逆控制子工序：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。3.3.逆控制子工序的类型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延迟正控制工序新算法的介绍新算法的介绍Algorithm Algorithm introducingintroducing9两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。4.4.引入间断时间引入间断时间图3逆控制工序中引入间断时间新算法的介绍新算法的介绍Algorithm Algorithm introducingintroducing10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。5.5.正逆控制子工序的判别方法正逆控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新算法的介绍Algorithm Algorithm introducingintroducing11一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V3,30，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新算法的介绍Algorithm Algorithm introducingintroducing1栋2栋基础工程砌筑工程126.6.总费用的计算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;新算法的介绍新算法的介绍Algorithm Algorithm introducingintroducing137.7.总费用增加率的计算总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）新算法的介绍新算法的介绍Algorithm Algorithm introducingintroducing重复性项目的初始调度148.8.综合控制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优新算法的介绍新算法的介绍Algorithm Algorithm introducingintroducing15图6算法流程9.9.算法流程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。新算法的介绍新算法的介绍Algorithm Algorithm introducingintroducing16三三.算例分析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。算例分析算例分析NumericalNumerical Example AnalysingExample Analysing17算例分析算例分析NumericalNumerical Example AnalysingExample Analysing181.初始调度总工期和总费用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，初始调度总费用为元。算例分析算例分析NumericalNumerical Example AnalysingExample Analysing192.赶工调度对比赶工调度对比：由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元。算例分析算例分析NumericalNumerical Example AnalysingExample Analysing间断203.算法赶工优化后结果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%。算例分析算例分析NumericalNumerical Example AnalysingExample Analysing214.4.与传统算法相比较结果：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。算例分析算例分析NumericalNumerical Example AnalysingExample Analysing22相比较于已有的算法，本文算法在处理重复性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。1.1.相比传统算法的优势相比传统算法的优势结论结论ConclusionConclusion23 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。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。结论结论ConclusionConclusion2.2.结论结论243.3.自我思考自我思考:自我思考自我思考ThinkingThinking(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:参考文献参考文献ReferencesReferences1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):22-292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):142-14826thanks此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！