Методика формирования и расчета на основе изменения очередности строительства комплекса объектов.Оптимизация по Джонсону

За счет изменения очередности освоения частных фронтов работ можно добиться сокращения общей продолжительности.

Критерием оптимальности является минимальная продолжительность.

Для получения оптимального расписания работ используется известный в математике метод ветвей границ, при этом формируется дерево целей - порфириан.

Данный метод характеризуется развитием перспективных ветвей, т.е. в отличие от полного перебора (m!) получение оптимального варианта достигается быстрее.

Оптимизация по критерию минимальной продолжительности может осуществляться за счет изменения состава бригад, технологии строительного производства, очередности ввода объектов в эксплуатацию, за счет ввода дополнительных однотипных бригад (переход от индивидуально-поточной к параллельно-поточной организации работ).

В основе алгоритма оптимизации заложен модифицированный алгоритм Джонсона, который позволяет определить ту очередность строительства, которая дает нам минимальную продолжительность (т.е. достигается минимум продолжительности за счет изменения очередности освоения частных фронтов работ).

Для формирования матриц по Джонсону рассматриваем два смежных потока и располагаем предшествующие работы по возрастанию, а последующие работы - по убыванию.

Выбирается минимальное значение продолжительности предшествующей работы и заносится на первое место парной матрицы, а минимальное значение последующего вида работ ставится на последнее место.

Такое упорядочение должно привести к уменьшению периода развертывания, а само переформирование производится за счет парных матриц.

Цель формирования матриц по Джонсону - добиться уменьшения значений периодов развертывания. В худшем случае это значение равно периоду развертывания (Тр) исходной матрицы.

Первый шаг раcчета: закрепляем поочередно все строки исходной матрицы и определяем значение предельно-возможного минимума продолжительности (ПВМП), который используется для оценки перспективности развития ветвей порфириана. Значение ПВМП определяется как сумма периодов развертывания (Тр) (условных) и продолжительности последнего вида работ. Выбираем минимальное значение ПВМП по результатам первого шага и считаем, что данное направление перспективно (все остальные ветви отбрасываем).

Второй шаг расчета: закрепляются две строки исходной матрицы, причем на первом месте строка, выявленная на первом шаге работы как перспективная, а на втором поочередно все строки исходной матрицы (незафиксированные).

Третий шаг расчета: позволяет определить продолжительность и очередность, которая обеспечивает ее минимальное значение.

5. Календарные планы при реконструкции объектов.

НОФР – непрерывное освоение частных фронтов работ (для неритмичных потоков).

Транспонируем матрицу, т.е. переводим из системы ОФР в систему ОВР (ординаты - виды работ).

ОФР	А	Б	В	Г
I
II
III
IV

ОВР	I	II	III	IV
А	0 1	6 8	12 15	22 23
Б	1 3	8 11	15 20	23 27
В	3 11 8	11 20 9	20 27 7	27 34
Г	11 20 9	20 26	27 34 7	34 42

Т = 20 = 42

Общая продолжительность определяется, как сумма периодов развертывания между смежными потоками + продолжительность работ по последнему частному фронту. Критерием оптимизации является минимальная продолжительность выполнения комплекса работ. Добиться этого можно за счет, изменения очередности освоения частных фронтов работ.

6. Календарные планы по методу критического пути.

Определение ранних сроков:

1) - определение сроков работ вида А.

2) - определение сроков работ на I частном фронте.

3) Определяем сроки для всех оставшихся видов работ с учётом фронтальных и ресурсных связей.

Для этого выбираем максимальное значение

Определение поздних сроков

4) - определение сроков работ вида Г.

5) - определение сроков работ на IV частном фронте.

6) Определяем сроки для всех оставшихся видов работ с учётом фронтальных и ресурсных связей.

Для этого выбираем минимальное значение

Критические работы- это работы, у которых ранние и поздние сроки одинаковы или у которых общий резерв времени Rij = 0. Критические работы составляют критические пути, которые определяют продолжительность комплекса работ. Критических путей может быть несколько.

Частный резерв времени определяется как разница между сроками окончания предшествующих и началом последующих работ за вычетом их продолжительности.

rij = Tj – Ti – tij

Общий резерв времени определяется как разница между поздним сроком ее окончания и ранним сроком начала за вычетом продолжительности.

Rij = Tjn – Tip – tij

Оптимизация данного потока по критерию минимальной продолжительности может быть осуществлена за счет повышения интенсивности видов работ. Однако надо учитывать, что повышать интенсивность работ надо у тех видов, где имеется наибольшее число критических работ и наибольшая суммарная продолжительность критических работ.

ОФР	А	Б	В	Г	Σ
I
II
III
IV
Σ

Предполагаем, что критический путь пойдет по столбцу вида В, т.к. продолжительность равна 31 дню.

ПВМП=1+2+31+6=40

Ый шаг расчета

Прибавляем к продолжительности работ данного столбца продолжительности предшествующих и последующих работ. При этом на место предшествующих и последующих строк нужно разместить такие незафиксированные строки, которые обеспечат минимальное значение по ПВМП.

Размещаем на место первой строки поочередно все строки исходной матрицы и определяем ПВМП.

ПВМП=1+2+31+6=40

ПВМП=2+3+31+7=43 ПВМП=3+5+31+6=45

ПВМП=1+4+31+6=42

Закрываем первую строку, т.е. в последнем столбце выбираем минимальное значение и вписываем в правую нижнюю клетку. Далее определяем перспективную ветвь, здесь - I, т.к. значение ПВМП=40, т.е. минимально. Заносим в порфириан.

Ой шаг расчета

Закрепляем две строки исходной матрицы. На первом месте значение перспективной ветви, на втором - поочередно все оставшиеся строки.

ПВМП=1+2+31+7=41

ПВМП=1+2+31+6=40

ПВМП=1+2+31+6=40

Если бы на втором шаге получились значения более 40, значит мы находимся на неперспективной ветке -> надо развивать другую ветвь. Т.к. у нас значения равны 40, то можно перейти к следующему шагу.

Ий и 4-ый шаги расчета

ОФР	А	Б	В	Г
I	0 1	1 3	3 11	11 20
III	1 4	4 9	11 18	20 27
II	4 6	9 12	18 27	27 33
IV	6 7	12 16	27 34	34 42

ОФР	А	Б	В	Г
I	0 1	1 3	3 11	11 20
III	1 4	4 9	11 18	20 27
IV	4 5	9 12	18 27	27 35
II	5 7	13 16	25 34	35 41

T=42 T=41

ОФР	А	Б	В	Г
I	0 1	1 3	3 11	11 20
IV	1 2	3 7	11 18	20 28
II	2 4	7 10	18 27	28 34
III	4 7	10 15	27 34	34 41

ОФР	А	Б	В	Г
I	0 1	1 3	3 11	11 20
IV	1 2	3 7	11 18	20 28
III	2 5	7 12	18 25	28 35
II	5 7	12 15	25 34	35 41

T=41

Оптимальное значение – 41. Этот поточный метод – лучше всего. Если мы не укладываемся в сроки, нужно увеличивать состав бригад или количество бригад там, где большая трудоемкость.

Построение порфириана