施工計畫中的複雜時間關係表述及施工順序最佳化

《施工計畫中的複雜時間關係表述及施工順序最佳化》是依託上海交通大學，由宋元斌擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：施工計畫中的複雜時間關係表述及施工順序最佳化
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：宋元斌
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

編制施工計畫時，必須對施工活動進行排序，排序的基礎是定義施工活動之間的時間關係。但是，目前常用的網路計畫方法缺乏描述複雜時間關係的能力，可能導致在編制施工計畫時遺漏最優施工排序方案。雖然前人的研究從不同的角度對時間關係的表述方案做了改進，但是這些表述方案不能準確地描述一些複雜的時間關係，特別是多於兩個活動之間的時間關係，從而影響了對施工順序的評估與最佳化。為此，本課題將基於時態邏輯提出一個描述複雜時間關係的方案，進一步拓展時間關係的描述範圍，然後揭示不同類型的時間關係之間的內在關聯。在此基礎上提出相應的調度模型和算法,使其能處理更多的複雜時間關係，同時可以實現施工排序最佳化。最後，通過實際計畫案例來驗證所提出的表述方案和調度算法。希望預期研究成果能夠幫助施工企業提高項目的計畫和調度的水平。

結題摘要

描述施工活動之間的複雜時間約束是編制施工項目計畫的基礎。但是，採用目前常用的網路計畫方法，難以在一個施工計畫中描述多個可行的施工排序方案，根本原因在於對施工計畫中複雜時間約束的描述能力不足。雖然前人的研究從不同的角度對時間關係的表述方案做了改進，但是仍舊不能規範化地描述存在於活動之間、時間關係之間、活動與時間關係之間的邏輯關係。為此，本研究項目發現了8種邏輯關係，用以描述活動之間、時間關係之間、活動與時間關係之間的備擇、共存、依賴關係，基於時態邏輯提出一個描述複雜時間關係和邏輯關係的語義表述方案，有關語義表述可以被計算機理解；建立了一個統一描述框架用以揭示了各種複雜關係之間的內在聯繫；提出了一套將複雜關係轉換為混合整數規劃約束條件的轉換規則，並開發了將複雜關係自動轉化為Lingo約束條件的軟體原型系統；然後提出了發現矛盾約束與冗餘約束的方法；通過改變混合整數規劃模型的目標函式和少數約束條件，可以計算最短工期、活動的最早開始時間、最遲開始時間、最早結束時間、最遲結束時間以及活動的關鍵性，特別是，本研究揭示了由於施工計畫存在複雜約束，即使一個活動的最早於最遲開始時間不同，活動可以沒有時差，仍可能是關鍵活動；也提出了系統地搜尋多個最優排序方案的方法；最後，通過兩個工程案例驗證了所提出的計畫編制方法的有效性和實用性。有關研究成果增強了施工計畫中描述多種排序方案的能力，有助於找到更好的施工排序方案。