网络图计算及优化.ppt

第十二章 网络计划技术第一第一节节 概述概述n一、网络计划网络计划网络计划n1、定义n 是一种科学的计划方法，n 是一种有效的生产管理方法。n2、发展n3、网络计划的基本原理n 应用网络图的形式表述一项工程的各个施工过程的顺序及它们间的相互关系，经过计算分析，找出决定工期的关键工序和关键线路，通过不断改善网络图，得到最优方案，力求以最小的消耗取得最大效益。n三、三、网络计划方法的特点网络计划方法的特点n横道计划法横道计划法的优点优点：n简单、明了、直观、易懂；n各项工作的起点、延续时间、工作进度、总工期一目了然；n流水情况表示清楚，资源计算便于据图叠加。n缺点：缺点：不能反映各工作间的联系与制约关系；n不能反映哪些工作是主要的、关键的，看不出计划的潜力n网络计划法网络计划法的优点优点：n组成有机的整体，明确反映各工序间的制约与依赖关系；n能找出关键工作和关键线路，便于管理人员抓主要矛盾；n便于资源调整和利用计算机管理和优化。n 缺缺点点：不能清晰地反映流水情况、资源需要量的变化情况。n1、网络图：n 表示整个计划中各道工序的先后次序和所需时间的网状图，由圆圈和箭号按一定规则组成。n2、类型：n(1)双代号网络图：两个圆圈和一个箭杆表示一项工作 的网状图 n(2)单代号网络图：一个圆圈表示一项工作，箭杆表示顺序的网状图。挖 土 23天垫 层 32天四、网络图的基本概念 挖土 垫层 3 天 2天 3 4 5 第一节第一节 双代号网络图双代号网络图n一、双代号网络图的绘制n（一）形式n（二）五个要素n1、箭杆、箭杆n 作用：作用：一条箭杆表示一项工作（施工过程、任务）n 特点：特点：消耗资源（如砌墙：消耗砖、砂浆、人工）n 消耗时间 有时不消耗资源，只消耗时间n2、节点、节点 n用圆圈表示，表示了工作开始、结束或连接关系。n 特点：特点：不消耗时间和资源。工作(工序)名称延续时间 开始节点结束节点节点编号 j i n3、编号编号n 作用：方便查找与计算，用两个节点的编号可代表一个工序。n 编号要求：箭头号码大于箭尾号码，即：j In 编号顺序：先绘图后编号；顺箭头方向；可隔号编。n4、虚虚工工作作：时间为零的假设工作。用虚箭杆表示；n 特点：不消耗时间和资源。n 作用：确切表达网络图中工作之间相互制约、相互联系的逻辑关系。5、线路与关键线路、线路与关键线路：n线路线路：8天n 10天n 9天n 14天n 13天n关键线路关键线路：时间最长的线路（决定了工期）。n次关键线路次关键线路：时间仅次于关键线路的线路。n关键工作关键工作：关键线路上的各项工作。124AC5B2D4E5G3F56351(三)绘制规则n1正确反映各工作的先后顺序和相互关系（逻辑关系）；n受人员、工作面、施工顺序等要求的制约n如：绘制逻辑关系图n（1）B、D工作在A工作完成后进行。n（2）A、B均完成后进行C。A C B A B D n（3）A、B均完成后进行C、D。n（4）A完成后进行C，A、B均完成后进行D。n（5）A完成后进行B，B、C均完成后进行D。A C D B A C D B A B D C（6）A、B均完成后进行D，A、B、C均完成后进行E，D、E均完成后进行F。n2在一个网络图中，只能有一个起始节点，一个终了节点。否则，不是完整的网络图。n 起始节点起始节点：只有外向箭杆，而无内向箭杆的节点；n 终了节点终了节点：只有内向箭杆，而无外向箭杆的节点。A B D C E F 3网络图中不允许有闭回路。n4不允许出现相同编号的工序或工作。n5不允许有双箭头的箭杆和无箭头的线段n6严禁有无箭尾节点或无箭头节点的箭线。1246351AC5B2D4E5G3F51123456 A B A B 34435（四）（四）绘制要求与方法绘制要求与方法n1尽量采用水平、垂直箭杆的网格结构（规整、清晰）；n2交叉箭杆及换行的处理：（尽量不交叉）n3起始节点有多条外向箭线、终了节点有多条内向箭线时，可采用母线法绘制。5 8 9 6 5 8569a.暗桥法89b.断线法 9 89c.指向法8 5 6 4、尽量使网络图水平方向长；n如分层分段施工时，水平方向可表示水平方向可表示：（1）组织关系组织关系同一施工过程在各层段上的顺序；（2）工艺关系工艺关系在同一层段上各施工过程的顺序。挖1 垫1 挖2挖3垫3垫2挖1 垫1 挖2砌1砌2垫2挖1垫1砌11土235填11432468挖2垫2砌2填21432791011挖3垫3砌3填31432(五）示例n某基础工程，施工过程为：挖槽12天，打垫层3天，砌墙基9天，回填6天；采用分三段流水施工方法，试绘制双代号网络图。n逻辑关系错误逻辑关系错误！n 挖土3与垫层1无逻辑关系；n 垫层3与砌筑1无逻辑关系（人员、工作面、工艺均无）n 砌筑3与回填1无逻辑关系。n结结论论：出现“两进两出”及以上节点时，应特别注意逻辑关系。一般可使用虚工序来避免这种节点。n改正如下：n（六）网络图的编制步骤n1编制工作一览表编制工作一览表：n列项，计算工程量劳动量、延续时间，确定施工组织方式（分段流水、依次施工、平行施工）。n2绘制网络图绘制网络图：n 较小项目直接绘图n 较大项目可按施工阶段或层段分块绘图，再行拼接挖1垫1砌11土248填1143236910挖2垫2砌2填2143251271114挖3垫3砌3填31432131234567910111213148二、双代号网络图的计算（一）概述n1计算目的目的：求出工期；n 找出关键线路；n 计算出时差。n2计算条条件件：线路上每个工序的延续时间都是确定的（肯定型）。n3计算内容内容：n 每项工序（工作）的开始及结束时间（最早、最迟）n 每项工序（工作）的时差（总时差、自由时差）n4计算方法方法：图上、表上、分析、矩阵n5计算手段手段：手算、电算(二）图上计算法：（工作计算）n 1“最早时间最早时间”的计算的计算n（1)最早可能开始时间最早可能开始时间（TES）n1)计算公式公式：n TESi-j=maxTEFh-i=maxTESh-i+Dh-i n 2)计算规则规则：“顺线累加，逢圈取大”n（2)最早可能结束时间最早可能结束时间（TEF）：n 本工作最早可能结束时间本工作最早可能开始时间工作延续时间。n 即TEFi-jTESi-jDi-j紧前工作 本工作本工作 紧后工作ih jk2“最迟时间最迟时间”的计算的计算（1）本工作最迟必须结束时间（TLF）：（TLFi-jminTLSjk（2）本工作最迟必须开始时间（TLS）：（TLSi-jTLFi-jDi-jn3时差的计算时差的计算n 时差在网络图非关键工序中存在的机动时间。n（1）工序总时差工序总时差（FT）：（指在不影响工期的前提下，一项工作(一个工序)所拥有机动时间的极限值。（1)计算方法计算方法：（FTi-j TLFi-jTEFi-jTLSi-j TESi-jn2)计算目的计算目的：n a.找出关键工序和关键线路；n 工序总时差为“0”的工序为关键工序；n 由关键工序组成的线路为关键线路（至少有一条）n b.优化网络计划使用。n 注意注意：动用其则引起通过该工序的各线路上的时差重分配n(2)自由时差自由时差（FFi-j）：n 是总时差的一部分；是指一项工作(一个工序)在不影响其紧后工作最早开始的条件下，可以机动灵活使用的时间。n1)计算方法计算方法：FFi-j=TESj-kTEFi-jn2)计算目的计算目的：尽量利用其变动工作开始时间或增加持续时间（调整时间和资源），以优化网络图。（三）表上计算法n1步骤（1）绘制表格（2）填工作编号（由小到大）和持续时间（3）计算各工作的紧前工作和紧后工作数目（4）计算各工作的最早可能开始和完成时间（由上至下，取大）及工期（5）计算各工作的最迟必须完成和开始时间（由下至上，取小）（6）计算总时差、自由时差，找出关键工作n2示例（P412）第三节单代号网络图n优点优点易表达逻辑关系；不需设置虚工作；易于检查修改n缺点缺点：不能设置时间坐标，看图不直观。n一、绘制绘制（一）构成与基本符号构成与基本符号n1节点节点：用圆圈或方框表示。一个节点表示一项工作。n 特点：消耗时间和资源。n 表示方法：n2箭线箭线：仅表示工作间的逻辑关系。n 特点：不占用时间，不消耗资源。n3代号代号：一项工作有一个代号，不得重号。n 要求：由小到大 编号 持续时间工作名称 编 号工作名称持续时间 编 号工作名称 持续时间TESTEF FF TLFTLSFT 编 号工作名称 持续时间TESTEFTLS TLFFT FF （二）绘制规则n1逻辑关系正确；n如：n（1）A完成后进行B。n（2）B、C完成后进行D。n（3）A完成后进行C，n B完成后进行C、D。n（4）A、B、C完成后n 进行D、E、F。A B C D B DB C A A B D E F Cn2不允许出现循环线路；n3不允许出现代号相同的工作；n4不允许出现双箭头箭线或无箭头的线段；n5只能有一个起始节点和一个终了节点。若缺少起始节点或终了节点时，应虚拟补之。n 如：A、B同时开始同时结束。A B A开始结束 B(三三)示例示例 某基础分三段施工，挖土某基础分三段施工，挖土12天，垫层天，垫层6天，砌基础天，砌基础9天，回填天，回填3天，绘制单代号网天，绘制单代号网络图。络图。1 挖土14 2 挖土2 4 4 挖土3 4 3 垫层1 25 垫层2 2 6 砌基1 38 砌基2 37 垫层3 210 砌基3 3 9 回填1 111回填2 1 12 回填3 1二、二、计算计算（一）（一）最早时间最早时间n1、最早开始时间、最早开始时间 TESimaxTESh+Dh n 开始节点开始节点TESi=0；顺线累加，取大。；顺线累加，取大。n 2、最早完成时间、最早完成时间 TLSiTESi+Di n 3、计算工期、计算工期 TcTEFnTESn+Dnn（二）相邻两项工作的时间间隔（二）相邻两项工作的时间间隔n 后项工作的最早开始时间与前项工作的最早完成时间的差值 TLAGi-j=TESjTEFin（三三）时差计算时差计算n1工作的总时差FTn=0，FTimin TLAGi-j+FT 逆线计算n2工作的自由时差FFimin TLAGi-jn（四）最迟时间四）最迟时间n1.最迟完成时间 TLFnTP（计划工期）TLFiminTLSj n2.最迟开始时间 TLSiTLFiDin（五）关键线路五）关键线路n 总时差为“0”的关键工作构成的自始至终的线路。n 或TLAGi-j均为0的线路。第四节第四节 时间坐标网络计划时间坐标网络计划n一、一、概念与特点概念与特点n时时标标网网络络计计划划：以时间坐标为尺度表示工作时间的网络计划。n特点：特点：n 1、清楚地标明计划的时间进程，便于使用；n 2、直接显示各项工作的开始时间、完成时间、自由时差、关键线路；n 3、易于确定同一时间的资源需要量；n 4、修改比较麻烦（如资源变动需改变工作持续时间或改变工期，将引起整个网络图的变动）；n 5、虚工作可能占用时间。二、时标网络计划的绘制二、时标网络计划的绘制n（一）一）绘制要求绘制要求n1、宜按最早时间绘制；n2、先绘制时间坐标表（顶部或底部、或顶底部均有时标，可加日历；时间刻度线用细线，也可不画或少画。）n3、实箭杆表示工作，虚箭杆表示虚工作，自由时差用波线；n4、节点中心对准刻度线；n5、虚工作必须用垂直虚线表示，其自由时差用波线。（二）绘制方法（二）绘制方法n法法1：n 先绘制一般网络计划并计算出时间参数，再绘时标网络；n法法2：n 直接按草图在时标表上绘制。（1）起点定在起始刻度线上；（2）按工作持续时间绘制外向箭线；（3）每个节点必须在其所有内向箭线全部绘出后，定位在最晚完成的实箭杆箭头处。未到该节点者，用波线补足。n三、关键线路和时间参数三、关键线路和时间参数n1、关键线路的判定关键线路的判定：自终点至起点无波线的线路。n2、工期工期：TP终点节点时标起点节点时标。n3、最早开始最早开始时间：箭杆左边节点中心时标值；n 最最早早完完成成时间：箭杆实线部分的右端或右端节点中心时标值。n4、工作自由时差工作自由时差：波线水平投影长度。n5、工工作作总总时时差差：各紧后工作总时差的小值与本工作的自由时差之和，（从后向前计算）即：n FTijminFTjk+FFij四、实例实例 111第五节 网络计划的优化n 在满足既定约束条件下，按某一目标，不断改善网络计划，寻找满意方案。n目标：工期目标n 资源目标 按计划需要和条件选定。n 费用目标n一、一、工期优化工期优化n 当计算工期大于要求工期时，压缩关键工作持续时间。n（一）一）步骤步骤：n1、计算并找出关键线路及关键工作。n2、按要求工期计算应缩短的时间n3、确定各关键工作能缩短的持续时间。n4、选择关键工作，调整其持续时间，计算新工期。n 选择被压缩的关键工作时应考虑的因素：选择被压缩的关键工作时应考虑的因素：n 1）缩短持续时间，对质量、安全影响不大的工作；n 2）有充足备用资源的工作；n 3）所需增加费用最少的工作。n5、工期仍不满足时，重复以上步骤。n6、当关键工作持续时间都已达到最短极限，仍不满足工期要求时，应调整方案或重新审定工期。（二）示例（二）示例 某工程网络计划如图。若指令工期为100天，试优化。1、计算并找出关键线路及关键工作。、计算并找出关键线路及关键工作。可以用节点计算法 2、按要求工期计算应缩短的时间、按要求工期计算应缩短的时间 3、确定各关键工作能缩短的持续时间、确定各关键工作能缩短的持续时间二、二、资源优化资源优化n目的：目的：资源得到合理地分配和使用，工期合理。n方法：方法：资源有限时，寻求最短工期；n 工期已定时，力求资源均衡。n条条件件：网络图中逻辑关系确定；各项工作资源需要量已知；时差已找出。n(一一)资源有限、工期最短问题资源有限、工期最短问题n 若所缺资源仅为某一项工作使用：重新计算工作持续时间、工期（调整在时差内不影响工期；关键工作影响工期）。n 若所缺资源为同时施工的多项工作使用：后移某些工作，但应使工期延长最短。n优化步骤：优化步骤：n1、计算每天资源需用量。n2、从开始日期起逐日检查资源数量：n 未超限额方案可行，编制完成；n 超出限额需进行计划调整。n3、调整资源冲突（1）找出资源冲突时段的工作；（2）确定调整工作的次序：原则：先调整使工期延长最小的施工过程。方法：例如有m-n和i-j两项工作资源冲突，方法：例如有m-n和i-j两项工作资源冲突，n 工期延长值：Dm-n,i-j=TEFm-nDi-jTLFi-jTEFm-n（TLFi-j Di-j）TEFm-nTLSi-jn Dm-n,i-j为负或0，对工期无影响，为正工期延长。故应取D最小的调整方案。n 即：要将TLS值最大的工作排在TEF值最小的工作之后。如本例中：n 方案1：将m-n排在i-j之后则：Dm-n,i-j=TEFm-nTLFi-j=1514=1n 方案2：将i-j排在m-n之后则：Di-j,m-n=TEFi-jTLFm-n=1710=7n4、特殊问题处理n 若min TEFm-n 和max TLFi-j 属于同一工作，则：找出TEFm-n的次小值 及TLFi-j的次大值代替，而组成两种方案（TEFm-n次小max TLFi-j，min TEFm-n TLFi-j次大），取小者的顺序。n5、绘制调整后的网络计划图，重复14步骤，直到满足要求。n6、示例见图。（二）工期固定、资源均衡问题（二）工期固定、资源均衡问题n1、目的目的：使资源需要量尽可能趋于平均水平，减少波动。n2、方法方法：削高峰法利用时差降低峰值。n3、步骤步骤：（1）计算网络计划每天资源需要量；（2）确定削峰目标：最大值1（单位量）；（3）找出：高峰时段的最后时间Tn，n 有关工作的最早开始时间TESi-j和总时差FTi-j；（4）计算有关工作的时间差值（在工期不变时的允许后移时间）；n Ti-j=FTi-j(ThTESi-j)n Ti-j 0者，不能移动；n MaxTi-j 者，优先移动，令TESi-j=Th；（5）若峰值不能再减少，即为优化方案。否则重复以上步骤。三、三、费用优化：费用优化：n1、时间与费用的关系工程总成本=直接费间接费n2、费用优化步骤步骤（1）简化网络计划；（2）计算各项工作的费用率；（3）找出费用率最低的关键工作；（4）缩短找出工作的持续时间：所在线路不能变为非关键路线；（5）计算费用增加值；（6）计算总费用：考虑工期变化带来的间接费、其它损益；（7）重复以上步骤，至总费用最低或满足工期要求为止。n示例见书感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！