Объекта в форме сетевого графика.

3.4.1. Особенности разработки календарного плана в форме сетевого графика.

При разработке календарного плана в форме сетевого графика дополнительно к перечисленным в разделе 3.2.1. процедурам последовательности проектирования плана необходимо выполнить следующее:

• разработать сетевую модель;

• преобразовать модель в вид более удобный для обработки;

• определить оценки времени;

• рассчитать параметры сетевой модели.

3.4.2. Разработка сетевой модели возведения здания.

В основу сетевых моделей положена теория графов. В зависимости от целого ряда признаков известны различные виды моделей и разнообразные формы их представления. В строительной практике в системах сетевого планирования и управления наибольшее распространение получили модели, ориентированные на работы. В дальнейшем будем рассматривать простейшие детерминированные одноцелевые модели типа «работы-дуги». В таких сетевых моделях все работы, входящие в некоторое событие, соединены по схеме «и», т.е. событие наступает только тогда, когда выполнена каждая из этих работ. Аналогично выходящие из события работы также соединены по схеме «и», т.е. наступление события означает возможность начать каждую из этих работ.

ЭЛЕМЕНТЫ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ

Ресурсная работа – это производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов (например, отрывка котлована, монтаж фундаментов, кладка стен и др). Ресурсную работу сетевой модели изображают одной сплошной стрелкой, ограниченной двумя событиями (рис.6). Над работой указывают её наименование и фиксированную продолжительность t_i-j или диапазон оценок времени , а под стрелкой – количество рабочих N_j. В зависимости от назначения модели содержание приводимых параметров работы может меняться.

Наименование работы

t_i-j (D_i-j – d_i-j

ⁱ N_i-j^j

Рис.6. Изображение ресурсной работы.

Безресурсная работа (ожидание) – процесс, требующий только затрат времени и не потребляющий материальных ресурсов - различные технологические и организацион-ные перерывы в работе, например, набор прочности бетона, переход бригад с одной захватки на другую и т.д. В сетевой модели безресурсная работа изображается так, как ресурсная, но без указания ресурсов.

Фиктивная работа (зависимость) – вводится для отражения технологической и организационной взаимосвязи работ и не требует ни времени, ни ресурсов. В сетевой модели она изображается пунктирной стрелкой, ограниченной двумя событиями (рис.7).

i j

Рис.7. Изображение фиктивной работы

Событие – это факт возможности начала или окончания работы. События изображаются кружками и кодируются. Они ограничивают рассматриваемую работу и по отношению к ней могут быть начальными и конечными (рис.8).

предшествующая рассматриваемая последующая работа

работа h – i работа i – j j – k

h i j k

начальноеконечное событие

событие работы i – j работы i – j

Рис. 8. Изображение событий и работ.

Начальное событие определяет начало рассматриваемой работы и является конечным для предшествующих работ.

Конечное событие определяет окончание рассматриваемой работы и является начальным для последующих работ.

Исходное событие – событие, которое не имеет предшествующих работ в рассматриваемом фрагменте (рис.9).

Завершающее событие – событие, которое не имеет последующих работ в рассматриваемом фрагменте (рис.9).

2 1

2 3

Исходное Завершающее

событие событие

1 4

1 4 5

Рис.9. Фрагмент сетевой модели.

Путь – непрерывная последовательность работ сетевой модели между любой парой событий ( например, для фрагмента модели, показанного на рис.9, пути 1- 2 – 4; 2 – 4 – 5 и др.)

Полный путь – непрерывная последовательность работ сетевой модели от исходного события до завершающего (например, для фрагмента модели на рис. 9, существуют три полных пути: 1-2-3-5;1-2-4-5; 1-4-5).

Критический путь – это максимальный по продолжительности полный путь модели (например, критический путь 1-2-4-5 для фрагмента, показанного на рис.9.).

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ

• Топология сетевой модели должна адекватно описывать явление, быть простой, легко читаемой. Одноименные действительные работы рекомендуется, как правило, изображать горизонтальными линиями, направление стрелок следует принимать слева направо и сверху вниз, по возможности избегая лишних пересечений.

• Не допускается, чтобы две или более работы имели одинаковую комбинацию начального и конечного событий.

• Связи (фиктивные работы) могут идти только от конечного события какой-либо действительной работы к начальному событию другой действительной роботы.

• Выполнение параллельных работ (3-4 и 5-6) моделируется так, как показано на рис.10.

3 4

1 2 7 8

5 6

Рис. 10. Изображение параллельно выполняемых работ.

• Если организовано выполнение работ по захваткам, то в сетевой модели они показываются самостоятельно для каждой захватки (рис.11)

1 захв 2 захв. 3 захв.

отрывка 1 2 3 4 5 6

котлована

монтаж 1 захв. 2 захв. 3 захв.

фундаментов 7 8 9 10 11 12

Рис. 11. Изображение увязки работ по захваткам.

• Кодирование событий должно соответствовать последовательности выполнения работ во времени и может выполняться горизонтальным или вертикальным способами (рис.11).

• В сетевой модели не должно быть «циклов» и «тупиков».

тупик

3 6

1 2 5 8

4 7

цикл

Рис. 12. Примеры «циклов» (4-5-7) и «тупиков» (3-6) в модели.

• Преобразование модели в вид, более удобный для дальнейшего использования, выполняется путем исключения из неё зависимостей (фиктивных работ), не несущих информационной нагрузки. Если в событие входит одна зависимость, то это событие со связью можно исключить из модели, и тогда действительная работа, выходящая из исключенного события, будет начинаться из начального события исключенной зависимости. На рис. 13 показана преобразованная сетевая модель, полученная из модели, изображенной на рис. 11.

1 захв 2 захв. 3 захв.

отрывка 1 2 4 6

котлована

монтаж 1 захв. 2 захв. 3 захв.

фундаментов 8 9 10 11 12

Рис. 13. Преобразованная сетевая модель.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ.

1. Для заданного комплекса работ возведения отдельного объекта составляется сетевая модель по выше приведенным правилам построения сетей. Направление построения и развертывания сети может носить различный характер. Чаще сеть строится от исходного события к завершающему. Вначале разрабатывается непреобразованная сеть. Технология построения модели следующая. На листе формата А4 показываются все ресурсные и безресурсные работы, которые с помощью связей (фиктивных работ) увязываются в единую сеть. Связи должны отражать технологическую последовательность выполнения работ, учитывать определяющие ограничения по ведущим ресурсам (монтажным кранам, бригадам), моделировать организационные и технологические перерывы, учитывать правила техники безопасности. В процессе построения первоначального варианта сети её внешнему виду не уделяется особое внимание. Далее первый вариант сети проверяется на правильность построения топологии, соответствия её моделируемому комплексу работ, анализируется, имеются ли все предшествующие работы, необходимые для начала последующих работ. После этого выполняется графическое упорядочение сети с целью уменьшения количества взаимо-пересекающихся работ, зависимостей и расположения работ во временной последовательности.

Пример оформления непреобразованной сетевой модели возведения отдельного объекта показан на листе 1 приложения 4. Сетевая модель разработана по исходным данным примера, приведенного на листе 1 приложения 2. Конструктивное решение здания, методы его возведения, ограничения по количеству монтажных кранов и численности рабочих бригад также приняты аналогичными. Связь 26-29 кроме технологической увязки накладывает ограничения правил техники безопасности на условия увязки работ «монтаж сб. ж/б конструкций каркаса» и «устройство ограждающих стен из кирпича», т.е. в зоне монтажа на одной вертикали выполнять другие работы запрещено. Работа «устройство кровли» выполняется параллельно работам «кладка перегородок», «заполнение проемов» и «остекление».

2. События сетевой модели кодируются двухзначной цифрой 01 …99.

3. Модель преобразуется в вид более удобный для дальнейшего использования путем исключения фиктивных работ, не несущих информационной нагрузки. При этом коды событий остаются прежними. Исключенные из сети связи и события на листе 1 приложения 4 зачеркнуты.

4. Преобразованная модель вычерчивается на листе формата А3 с указанием для всех работ необходимых параметров – продолжительностей t_i-j и численного состава бригад N_i-j (лист 2, приложения 4). Численные значения t_i-j и N_i-j принимаются по расчетной части линейного графика.

5. Для разработанной сетевой модели рассчитывают временные параметры для двух условий:

• расчетный срок (Т_р) равен директивному (Т_д) – Т_р = Т_д;

• Т_р >Т_д- сетевой график приводится к заданному сроку.

Методика расчета временных параметров приведена в разделах 3.4.3., 3.4.4.

Полученная таким образом сетевая модель с рассчитанными временными параметрами выполняет роль календарного плана возведения объекта в форме сетевого графика.

3.4.3. Расчет временных параметров сетевой модели при условии Т_р =Т_д.

К временным параметрам сетевого графика относятся:

t_i-j, t_h-i, t_j-k – продолжительности работ, соответственно, рассматриваемой

(i-j), предшествующей (h-i) и последующей (j-k);

– раннее начало и раннее окончание рассматриваемой работы i-j;

–тоже предшествующей работы h-i;

–тоже последующей работы j-k;

– поздние начала и поздние окончания, соответственно,

работ i-j, h-i и j-k,

- общий резерв времени работы i-j ;

– частный резерв времени работы i-j.

– расчетная продолжительность выполнения комплекса работ;

– директивный (заданный) срок выполнения комплекса работ.

Общая схема кодирования работ и записи временных параметров показана на рис 14.

предшествующая рассматриваемая последующая

работа работа работа

h t_h-i i t_i-j j t_j-k k

p.c n.c N_n-i p.c n.c N_i-j p.c n.c N_j-k p.c n.c

R_h-i r _h-i R_i-j r _i-j R_j-k r _j-k

ранние поздние ранние поздние

сроки сроки сроки сроки

Рис. 14. Общая схема кодирования работ и записи временных

параметров сетевого графика.

Расчет временных параметров сетевого графика может выполняться различными способами. Рассмотрим наиболее распространенный – расчет параметров сети аналитическим способом по работам непосредственно на графике. Результаты расчета можно записывать по секторам (рис.15) или виде дроби (рис.16).

Код события

ранние сроки

начала и окончания поздние сроки начала

работ i и окончания работ

t^P.H(O) t^П.H(O)

H

код предшествующего события, через

которое к данному ведет максимальный путь

Рис. 15 Форма записи результатов расчета временных параметров по секторам.

Ранние сроки начала 2 поздние сроки

и окончания работ начала и окончания работ

1 t^P.H.(O) t^П.H.(O)

i

1, 2 и т.д. – количество уровней в флажке соответствует количеству

пересчетов графика.

Рис. 16. Форма записи результатов расчета временных параметров модели в виде

дроби.

Расчет временных параметров сетевого графика при условии Т_р = Т_д выполняется по следующему алгоритму.

Шаг 1. Для исходного события принимают t^P.H. = 0.

Шаг 2. Рассчитывают ранние сроки начала и окончания работ . Ранние сроки определяют последовательно по всем путям сетевого графика прямым ходом расчета, начиная от исходного события до завершающего. Раннее начало работы (самое раннее из возможных время начала работы) определяют продолжительностью самого длинного пути от исходного события до начального события рассматриваемой работы i-j:

. (17)

Раннее окончание рассматриваемой работы i-j рассчитывают по формуле:

(18)

Шаг 3. Для завершающего события принимают

Шаг 4. Рассчитывают поздние сроки начала и окончания работ . Расчет ведут обратным ходом, начиная от завершающего события к исходному. Позднее окончание работы – это самый поздний из допустимых сроков окончания работы, при котором не увеличивается общая продолжительность сетевого графика. Позднее окончание рассматриваемой работы i-j равно минимальному из сроков поздних начал последующих работ j – k:

(19)

Соответственно позднее начало работы i -j будет равно:

. (20)

Шаг 5. Рассчитывают общий R_i-j и частный резервы времени работ.

Общий резерв времени рассматриваемой работы - это максимальное время, на которое рассматриваемую работу можно позже начать или увеличить ее продолжительность, не изменяя общего срока Т_р выполнения комплекса работ. Общий резерв времени определяется по формуле:

(21)

Частный резерв времени рассматриваемой работы –это максимальное время, на которое рассматриваемую работу можно позже начать или увеличить её продолжительность, не изменяя раннего начала последующих работ . Частный резерв времени определяется по формуле:

(22)

Шаг 6. Определяют критический путь сетевой модели. На критическом пути лежат те работы, у которых . На сетевом графике критический путь отмечается.

Пример. Рассчитать временные параметры фрагмента сетевой модели, представленной на рис. 17.

1 2 2 4 4

0 0 2 2 6 8

0 0 2 2

R 2 6 4

6 7 8

8 8 8 8 12 12

0 0 0 0

2 10 11 4 12

10 12 12 12 16 16

2 2 0 0

Рис. 17. Расчет временных параметров сетевой модели при условии Т_р=Т_д

Расчет выполним непосредственно на модели с формой записи результатов по секторам (см. алгоритм).

1. Для исходного событии 1 принимаем

2. По формулам (17), (18) рассчитываем ранние сроки начала и окончания работ:

- для работы 1-2 –

- –//– 2-4 –

- –//– 2-6 –

- –//– 7-8 –

3. Для завершающего события 12 принимаем .

4. По формулам (19),(20) рассчитываем поздние сроки начала и окончания работ:

- для работы 11-12 –

- –//– 7-8 –

- –//– 6-10 –

- –//– 2-6 –

5. По формулам (21), (22) рассчитываем резервы времени работ:

6. Непрерывная цепочка работ 1-2-6-7-8-11-12 является критическим путем сетевого графика.

В курсовом проекте для разработанной сетевой модели (лист 1 приложение 4) рассчитывают временные параметры. Пример оформления календарного плана строительства отдельного объекта в форме сетевого графика показан на листе 2 приложения 4. Раздел представляется пояснительной запиской с необходимыми пояснениями временных параметров сетей при условии и листом графической части

3.4.4. Расчет временных параметров сетевой модели при условии Т_р>T_д.

Приведение сетевого графика к заданному сроку выполняется по следующему алгоритму.

Шаг 1. Для исходного события принимают

Шаг 2. Рассчитывают ранние сроки начала и окончания работ по формулам (17), (18).

Шаг 3. Для завершающего события принимают . Директивный срок Т_дстроительства зданий определяется по СНиП 1.04.03-85 «Нормы продолжительности строительства…». Учитывая, что в исходных данных трудоемкости работ по возведению объектов приняты условно, то считают .

Шаг 4. Рассчитывают поздние сроки окончания и начала работ по формулам (19), (20).

Шаг 5. Определяют резервы времени по формулам (21), (22).

Шаг 6. Анализируют полученные резервы времени и выполняют процедуры по ликвидации отрицательных резервов. Эта задача решается методом последовательного приближения до тех пор, пока не будет выполняться условие . Для сокращения сроков строительства (ликвидации отрицательных резервов) возможно принятие следующих мероприятий:

1. Увеличение интенсивности выполнения работ за счет добавления порции трудовых ресурсов.

2. Изменение ранее принятых методов возведения здания, направления развития потоков, количества используемых основных грузоподъемных машин, которые позволяют сократить сроки выполнения комплекса работ.

3. Организация параллельных работ, если это возможно по технологии и не учтено в исходном плане.

4. Максимальная увязка работ во времени и пространстве за счет дополнительной разбивки здания на захватки.

Использование 2, 3 и 4 вариантов сокращения сроков строительства требует изменения топологии сети. При принятии решения о ликвидации отрицательных резервов времени за счет увеличения интенсивности работ необходимо учитывать следующее:

- в первую очередь сократить оценки времени тех работ, которые лежат на критическом пути и одновременно влияют на максимальное число других полных путей (подкритических);

- добавлять порцию трудовых ресурсов на работы с минимальной ценой сокращения.

Рассматриваются и анализируются вышеприведенные возможные варианты сокращения продолжительности строительства здания и выбираются два наиболее рациональные решения. Принимаемые мероприятия этих решений заносят в таблицу 2, вносят коррективы в топологию исходной модели и её параметры

Принимаемые решения по приведению

сетевого графика к заданному сроку

Таблица 2

Коды работ	Параметры сети	Принимаемые решения
Начального события i	Конечного события j	ti-j	Ni-j	Ri-j	Новая оценка времени ti-j	Дополни-тельный ресурс DNi-j	Примечания
Первый вариант решений
						S DN
Второй вариант решений
						S DN

Шаг 7. Пересчитывают временные параметры модели с учетом принятых решений по приведению графика к заданному сроку. Процедуры повторятся с 1 по 6 шаг до тех пор, пока не будет выполняться условие .

Шаг 8. Оценка и анализ полученных результатов. Эффективность принятых решений приведения сетевого графика к заданному сроку оценивают по критерию, который характеризует «цену» сокращения. Как известно, трудовые ресурсы ограничены и необходимо стремиться к минимизации их использования . Сокращение срока строительства объекта при этом должно быть максимальным , соответственно, коэффициент, характеризующий «цену» сокращения, должен стремиться .

Пример расчета временных параметров сетевого графика при условии T_p> T_д для одного варианта принимаемых решений показан на листе 3 приложения 4.

Для приведения сетевого графика к заданному сроку Т_д= 0,8•Т_р= 69 дн. приняты решения:

- выполнение работ «монтаж фундаментов» (10-14, 15-16), «монтаж каркаса здания» (20-22, 22-24, 24-26), «устройство ограждающих стен» (22-28, 29-30, 30-32) организовано в три смены вместо двух;

- работа «отрывка котлована» (1-2, 2-4) выполняется в две смены вместо одной.

Для этого варианта «цена» сокращения составляет .

3.4.5. Разработка графика движения рабочих кадров по объекту.

При составлении графика движения рабочих по сетевой форме календарного плана необходимо предварительно выполнить дополнительные процедуры – построить сетевой график в масштабе времени либо преобразовать его в линейный график. Преобразование в линейную форму выполняется, как правило, по ранним срокам начала и окончания работ, рассчитанных в сетевой модели. Далее последовательность и методика разработки графика движения рабочих кадров по объекту идентична методике, изложенной в разделе 3.2.4.

По графику движения рабочих кадров по объекту определяют максимальное число рабочих , минимальное число рабочих , среднее число рабочих и коэффициент неравномерности движения рабочих . Показатели анализируются.

В дальнейшем график можно оптимизировать по различным критериям.

Пример графика движения рабочих кадров, разработанного по сетевому графику (лист 2, приложения 4), показан на листе 4 приложения 4. Вспомогательные построения и расчеты при разработке графика не приводятся

Литература

1. ДБН А .3. 1 – 5 – 96 «Організація будівельного виробництва». – К.: Держкоммістобудування України, 1996. -53с.

2. Дикман Л.Г Организация и планирование строительного производства. Управление строительными предприятиями с основами АСУ. Учебник для строительных ВУЗов и факультетов. – 3 издание, переработанное и дополненное.- М.: Высшая школа, 1988. – 559с.

3. Методические указания к разработке курсового и дипломного проектов по курсу „Организация и планирование строительного производства для специальности ПГС квалификационного уровня специалист (7.092.101) и магистр (8.092.101) /Дзюба В.А., Шипилов Ю.И., Курган П.Г. и др.. – Одесса, 2000. – 49с.

4. Методические указания по проведению практических занятий по курсу „Организация и планирование строительного производства с использованием ПЭВМ”. /Шипилов Ю.И., Сычев П.В. и др. – Одесса, 1993.- 42с.

5. Организация и планирование строительного производства. Учебник для вузов. /Под редакцией А.К. Шрейбера.- М.: Высшая школа, 1987.- 368с.