表4.2案例运算结果施工进度计划数据表(续表)将资源受限项目调度模型的计算结果输入工艺约束车辆调度模型中,根据工艺约束的时间窗口和运输总成本最低的目标获得水平运输计划。在运输弹性参数=0.86的前提下,平均车载率为57%;如果设=1的话,平均车载率则为66%。在受到4个场地资源约束条件下的时间窗资源约束的车辆调度计划,运输强度较均衡,车载率接近70%,可视为优解。......
2023-10-05
本节主要根据资源约束动态调度管理的方法和施工案例的运算结果,从施工进度计划和运输进度计划相结合的视角,提出资源分配、资源调整及工期优化等适用于施工进度管理的拓展方法。
1)资源分配
以横坐标表示资源使用的时间,纵坐标表示资源使用量,可获得如图4.4所示的结果。
图4.4 案例R0~R5资源分配图
其中R0为水平运输设备资源,R1为人力资源,R2为S轴区域的操作场地,R3为S轴区域的缓冲堆场区,R4为A轴区域的操作场地,R5为A轴区域的缓冲堆场区。图4.4反映了土方施工运输过程中人员、运输设备、场地等各资源的瓶颈和彼此的矛盾。
另一方面,R0~R5的资源类型可以是人力资源、场地资源、机械设备资源等施工运输资源。根据不同的资源种类分配情况,可以反映进度管理目标与其他管理目标的关系。例如,场地资源的分配情况可以反映现场的安全情况,人机资源的分配情况可以折算为成本并用于反映成本的控制情况等。因此,通过有效的资源配置进行施工水平运输管理可以实现三大管理目标的协同管理。
2)资源调整与工期变动的关系
(1)资源均衡与工期的关系。
根据进度计划及逆向反推算法,标记出关键路径上的任务编号为1、11、12、13、8、19、22、23、24、25、30、29、33、36、27、5、16、20、21、4、18、7。在不影响总工期的前提条件下,对非关键路径上的任务进行资源均衡。以资源R1为例,可进行资源均衡的任务编号为3和9,通过任务3和任务9均延后一天开始,使得第14天和第17天的R1资源使用量分别从原来的14和5均衡到11和8,第35天和第37天的R1资源使用量分别从原来的29和25均衡到27和27。该优化实现了资源均衡中局部填谷削峰的目标,具体如图4.5所示。
图4.5 案例R1资源均衡对比图(www.chuimin.cn)
(2)资源约束与工期的关系。
如果该案例不受任何资源约束,在input输入数据中的R0~R5的资源使用量均设为无穷大,运算结果显示所有任务完成的总工期为31天,而受R0~R5资源约束的总工期为57天,可见多资源约束对工期影响非常大。
(3)资源类型与工期的关系。
如果将某一资源设为无穷大,其他资源保持不变,则具体影响如下:R0资源无约束,总工期为46天;R1资源无约束,总工期为48天;R2资源无约束,总工期为52天;R3资源无约束,总工期为52天;R4资源无约束,总工期为54天;R5资源无约束,总工期为53天。可见,场地类的资源约束之间具有较强的联系,释放某一场地资源而不释放其对应的场地资源,对施工总进度的影响不大。
(4)资源利用率与工期的关系。
图4.4中关键路径上的任务11,在资源R0、R1和R2上的利用率偏低。根据各个要素的相关性分析和相关系数设定,增加资源和缩短历时的优化处理(见图4.6),使任务11的资源利用率增加了近1倍,总工期缩短了3天(见表4.4)。
表4.4 调整任务11的资源利用率与工期优化结果
图4.6 调整任务11的资源优化对比
可见,对相同情况的任务进行类似的优化处理,能提高整个计划的资源利用率,缩短总工期。总之,该算法的实现能快速制订资源约束的进度计划,通过对运算出的第(n-1)次计划分析,优化并运算出第n次计划,以此类推,根据实际情况对工期和资源的要求,达到逐步优化的目的。
在实际工程施工管理中,往往是先输入进度计划和工艺约束,再输出资源配置方案,即求解逆向资源受限项目调度问题。通过分析梳理资源调整和工期变动的关系,可建立资源约束的动态调度方法,该方法有利于求解逆向调度问题。
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