施工运输与资源配置的模型和方法-基于Agent交互协议

2023-10-05 理论教育版权反馈

【摘要】：本研究根据系统分析和设计的原则，对建设工程垂直运输管理进行业务分析、功能性分析、非功能性分析、系统设计和数据库设计，建立Java2平台企业版的B/S架构的建设工程垂直运输管理系统。由于该系统采用的是B/S计算机技术架构，客户机上只要能够连接网络并且安装了浏览器，用户界面完全可以通过浏览器呈现，还能通过Web Server同数据库进行数据交换，具有操作简单、运行速度快且准确等优点。

本研究根据车间作业调度、集装箱码头调度和多机器人任务分配等成熟领域的运输调度管理研究，以及建设工程垂直运输调度管理和工程供应链管理的需求，提出基于拍卖协议模型的集中调度管理方法。在建模过程中，笔者将塔吊、电梯及其运行的时间视为有限资源，将重复不可间断的系列运输活动定义为活动工作包，通过拍卖协议模型解决资源配置的胜者决定问题。即拍卖周期开始时，工作包以实现自我最优为目的竞争不同资源或资源组合，而拍卖人通过一系列的规则和算法以该周期内系统整体最优为目的（实际运行成本最低或实现价值最高）决定最后的资源配置方案。因此，拍卖协议的模型包含塔吊及电梯运输活动总历时计算规则、绝对竞拍总成本（消耗总成本）计算规则、拍卖协议迭代计算规则等内容。整理垂直运输任务和资源管理的数据实体，根据拍卖算法对垂直运输过程进行详细描述。

本研究根据系统分析和设计的原则，对建设工程垂直运输管理进行业务分析、功能性分析、非功能性分析、系统设计和数据库设计，建立Java2平台企业版（J2EE）的B/S（Brower/Server）架构的建设工程垂直运输管理系统。该系统具有项目管理、数字字典、智能调度和系统管理四个大项。项目管理目录下有十个子目，分别为项目维护、区域维护、单体维护、存储区域维护、供应点维护、需求点维护、塔吊资源维护、电梯资源维护、塔吊工作包、电梯工作包。数字字典由塔吊型号维护、电梯型号维护和构件维护组成。智能调度由塔吊智能调度、电梯智能调度、塔吊智能调度列表和电梯智能调度列表组成。系统管理由菜单管理和用户管理组成。由于该系统采用的是B/S计算机技术架构，客户机上只要能够连接网络并且安装了浏览器，用户界面完全可以通过浏览器呈现，还能通过Web Server同数据库进行数据交换，具有操作简单、运行速度快且准确等优点。在实际工程现场应用时，获得了垂直运输工程技术人员和管理层的肯定和好评。

因此，垂直运输管理系统可以优化集中运输进度计划，预测运输活动完成的时间节点，计算完成活动消耗的成本，从而有效缩短工期、节约费用，并且能够从避免运输活动工作包的存储和逾期、塔吊和电梯的闲置等角度提高垂直运输管理的综合能力，实现对施工现场的高效管理。

本书的主要内容和研究成果如下：(www.chuimin.cn)

（1）针对施工工艺约束水平运输车辆调度管理的需求，建立基于Agent交互协议的资源受限项目调度和工艺约束车辆调度的模型。在水平运输管理的案例应用中，该模型可以根据四个场地的资源约束情况，在满足施工工序时间资源约束的条件下，计算出使运输总成本最低的方案，并获得车载率和车辆运输计划的优解。

（2）针对垂直运输专项协调和集中调度管理的需求，建立基于拍卖协议模型的集中调度管理模型。通过对上海中心大厦建设项目为期两个月的现场跟踪和数据采集，分别将塔吊和施工电梯的项目实际运作数据与计算数据进行对比分析，发现该系统可以优化进度计划、缩短工期，节约10%左右的垂直运输总成本。

总之，本研究结合较新的研究成果和主流的信息管理技术，建立数学模型，用Java语言编程分别在Java2平台企业版和eclipse环境下运用计算机实现快速准确的运算和有效的存储，使得研究模型和方法能较快地应用到实际工程中，并根据工程运用效果的及时反馈，将其与运算结果进行对比分析。

施工运输与资源配置的模型和方法-基于Agent交互协议

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