Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Сухачев И.А. Организация и планирование сельскохозяйственного строительства учебник

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
23.6 Mб
Скачать

= 3. Выписываем эту величину над а4,з='3. Из суммы а4,3+

-г^4,з+ ^ 5,з=

9 вычитаем

сумму 6 5,2+ 0 5,2 = 5 . Разность поло­

жительная и соответствует

Йз = 4. Выписываем

эту величину

■над а5,з = 0 . Аналогично проводятся вычисления t n

 

н tt\

на

последней паре строк.

работ определяется

по

формулам

Время завершения всех

(2 0 ) или (2 1 ) и равно:

 

 

 

 

 

 

Т°ЬА =

(0 +

5) + (0 + 3) +

(0 + 9) + ( 0 + 2) +

(0 +

5) +

 

 

 

 

+ (3 + 0 + 6) + (8 + 4 + 1) = 4 6 ;

 

 

 

 

‘ Г™ =

(4 +

0 + 3) + [(3 +

1) + (3 + 10) +

(2 +

1) +

(0 +

2) +

 

 

 

+ (2 + 6)] + (2 + 1 + 6) =

46.

 

 

 

 

Отметим, что продолжительность всех работ в двух рассмот­ ренных примерах одинакова, срок завершения же всего строи­ тельства во втором примере на 17% меньше, чем в первом при­ мере. Этот эффект достигнут за счет совмещения работ. На рис. 24 приведена циклограмма строительного потока, из кото­ рой видно, что третий частный поток начинает работу на две единицы позже, чем это допускается условиями начала третьей работы на первом объекте, а четвертый частный поток сдвинут на семь единиц времени, что и определяется расчетом величин

tij.

При проектировании поточного строительства рассредоточен­ ных объектов, что характерно для сельского строительства, не­ избежно возникают организационные перерывы, -связанные с переходом бригад и механизмов с одного объекта на другой. Время перехода с объекта на объект целиком определяется ус­ ловиями строительства и любые рекомендации на этот счет неизбежно будут носить общий характер. Здесь мы ограни­ чимся лишь указанием, как учесть эти перерывы при расчетах

матриц поточного строительства. Пусть

— организацион­

ный перерыв между

работами /-й бригады на i-м и (г + 1 )-м

объектах. Через b ц

и а г/

обозначим

соответствующие час­

ти продолжительности /-й работы на г-м объекте с учетом орга­ низационных перерывов. Эти величины равны:

6*/ =

^7 + С

’+ 1 ;

(24)

аЦ = aij

“Ь

dj[' J_|_[ .

(25)

И з формул (24) и (25) видно, что новые значения продолжительностей работ зависят не только от величины организа­ ционного перерыва на данной работе, но и от величины органи­

зационного перерыва на предшествующей работе. После того,

как будут вычислены

Ьг,/ и

последние подставляются в

формулы, приведенные

выше,

и расчет проводится в -обычном

130

порядке. Учет организационных перерывов в общей форме, оп­ ределяемый формулами (24) и (25), всегда приводит к нерит­ мичным потокам, даже если первоначальная матрица его про­ должительностей описывала ритмичный поток.

Действительно, если рассмотреть два вида работ в ритмич­

ном потоке с 6 = 2,

а = 3

и

предположить,

что

d/—1, / = 3 ;

d]-j,/=

1 , то по формулам (24)

и

(25) находим, что 6 i = 5 ;

ft* = 3

и ai = a. 2 = a = 3. Следовательно, в этом

случае

образу­

ется краткоритмичный

поток.

Если

же величины

будут

меняться между каждой парой объектов, то поток станет нерит­ мичным. При задании величины d i- ij следует иметь в виду, что для значений Ъ ц и ац должно соблюдаться условие (17).

Формулы (17) — (25) дают возможность описать наиболее сложные технологические схемы строительного потока, частным случаем которых являются ранее описанные. Это же доказыва­ ет, что математическое описание сельского строительного пото­ ка имеет общность со строительным потоком, описывающим со­ средоточенное строительство.

§ 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТНОГО СТРОИТЕЛЬНОГО ПОТОКА

В развитии объектного строительного потока можно просле­ дить три этана: период развертывания Тр, установившийся пе­ риод Ту и период свертывания 7СВ (рис. 25).

Рис. 25. Развитие объектного

1

строгального потока

 

I

В период развертывания строительного потока Гр последова­ тельно включаются новые бригады, машины и механизмы, а так­ же увеличивается потребление ресурсов. Период установивше­ гося потока Ту характеризуется использованием всех ресурсов производства. В период свертывания потока Тсв происходит выключение бригад из работы и сокращается потребление ре­ сурсов на строительстве.

Формулы расчета этих величин для различных схем произ­ водства работ в объектном строительном потоке приведены в табл. 6 .

Из приведенных формул видно, что Ту может принимать и отрицательные значения. Строительный поток, в котором 7'у> 0 , принято называть установившимся. В теории и практике поточ­ ного строительства предпочтение отдается таким потокам.

5* З ак . 641

131

132

 

 

 

 

Формулы для расчета периодов (этапов)

объектного строительного

потока

Т а б л и а а б

 

 

 

 

 

о £

 

 

П оследовательн ая схема возведени я объектов

П ар аллельн о -п оследоьательн ая схема

возведени я объектов

 

 

 

 

 

 

 

 

-

о

 

 

 

 

 

 

 

 

S S

сч

ритмичные

 

 

ритмичные

 

 

 

Яja

кратноритмичные потоки

неритмичные потоки

кратноритмичные

потоки

неритмичные потоки

2

ч *

потоки

потоки

t

V

о

 

 

 

 

 

(о ь

н

 

 

 

 

 

 

 

с

1

С

е

(( ттх

min | | 2 a.j + (и— 1) X

1 \ / = 1

X 2 max | 0;

. /=2 («/_1 — «/) }): п-ау

lin j |^2 а/ + (и ~ *) х

т

х 2 max (0;

1 = 2

(fl/— }); П'Пт}

jYV*С/ +

min ^ 1

l\/=i

/г m-7 '

■2

/=2 /=2

п

2

«/i

/=1

 

т т ■ 2 ЛП]

\/=2

т

2 * I-

/—2

п

2

/=1

<3

+

с

<3

с

1

- О

С

т — \

 

 

 

 

 

 

min « 2

(бу+а/—6у_ 1min | ^ 2

/ +

а>/ ~

, / = 1

 

 

 

 

п т

\

 

 

 

 

 

(iгг — 1)

2

max jo-»

И I

-l) +

V

V * -

^

^

Ч/

 

/=2

 

 

г—2 /=2

 

(bj-l + Яу_ 1

2

(6M + a <i)

 

 

 

 

 

bj — а,) | j; n ^ i+ a o j

7=1

 

 

 

 

min ||^2

а/ + (« — 1 ) X

 

 

 

 

 

 

т

 

2 а« / “г 2 ^ 7 ;

X V

max 1 0;

 

 

 

/--2

 

 

 

 

 

 

/=-2

^

 

 

Н"

 

 

(6/ + а/ -

6/- 1- « /- ,) j

/=1

 

 

 

 

 

 

 

П(7т ~;

ат) |

 

 

 

 

 

Тпт

^св

Для оценки качества строительного потока предложено мно­ го показателей. Рассмотрим лишь некоторые из них:

показатель равномерности потока w

Ту

 

(26)

показатель производительности (продуктивности)

потока р

п

(27)

'рОк

1 пт

 

или показатель расхода 'времени ,на единицу продукции у

JOK.

 

1

пт

(28)

Y =

П

Р

 

показатель равномерности расходования ресурсов 6

 

'рОК

t

6 =

1 пт

1 У #

 

(29)

 

о

' г О К

* 1 пт

показатель неравномерности движения рабочей силы во вре­ мени К\

Ki = l -

Тр + т св

(30)

-7ЧЖ

1 пт

показатель совмещенности потоков по времени Ксов м

 

2 2 ^7+ a i{ ) — Т п т

 

ТСеовм —

'= 1 /=1

___

(31)

 

 

2

(6о + ац) ~~ т ?х 2 (6‘7 + fl'7

 

i= 1 /= 1

7

U = 1

 

где первые члены в числителе и знаменателе определяют сум­ марную продолжительность работ всех частных потоков;

Т%т— продолжительность объектного потока, а нторой член в знаменателе (31)— суммарная продол­ жительность работ частного потока, у которого эта 'величина максимальная.

Приведенные показатели эффективности объектного потока имеют свои преимущества и недостатки и не могут применяться во всех случаях. Например, показатели, характеризующие рав­ номерность использования различного рода ресурсов, примени­ мы лишь для ритмичных потоков. В каждом конкретном случае следует выделять показатели, наиболее полно отражающие ус­ ловия строительного производства.

133

Одной из основных характеристик строительного потока яв­ ляется его интенсивность— количество продукции, выпускаемой строительным потоком за единицу времени, измеренное в нату­ ральных показателях. Пусть Рц объем /-й работы на i-м объ­ екте, тогда интенсивность частного потока Aj находят из фор­ мулы

V

Рц

 

 

t= 1

 

(32)

Д / =

 

^ Ф/J + aij)

 

i—\

 

 

и интенсивность специализированного и объектного

потоков

Ап — из формулы

 

 

% Р ш

 

 

А я = Ь ^ к - - -

(33)

1 пт

 

 

Поэтому необходимо так проектировать поток, чтобы ин­ тенсивность его была постоянной. Однако добиться такого по­ ложения можно лишь для ритмичных потоков. В неритмичных потоках интенсивность всегда переменная величина. В долго­ временных неритмичных потоках интенсивность стабилизирует­ ся и остается практически постоянной.

§ 4. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ

п о т о ч н о й о р г а н и з а ц и и д л я к о н к р е т н ы х

УСЛОВИИ СТРОИТЕЛЬСТВА

Состав всех проектов поточного строительства (ППС) оди­ наков, но могут возникнуть задачи, решение которых зависит от конкретных условий строительства. Так, например, в ряде слу­ чаев может возникнуть необходимость решения задачи об опти­ мальной очередности строительства объектов, если сроки сдачи их не регламентированы. Выбор лучшей последовательности строительства объектов дает возможность сократить -сроки строительства без привлечения каких-либо ресурсов. Если, нап­ ример, на циклограмме (см. рис. 23) изменить последователь­ ность строительства объектов так, как это показано на рис. 26, го срок завершения всех работ сократится с 54 единиц до 49. Разработаны специальные методы поиска оптимальных реше­ ний в задаче об очередности строительства объектов, так как существует л! всех решений (где п — количество объектов). При разработке ППС не всякая очередность строительства объ­ ектов, даже оптимальная по времени завершения всех работ, может быть приемлемой. В таких случаях достаточно рассмот­ реть несколько допустимых решений и выбрать наилучшее.

134

Не менее важной задачей является оптимальное распреде­ ление различного рода ресурсов между работами и объектами. В поточном строительстве это имеет важнейшее значение, так как несбалансированность частных и специализированных пото­ ков приводит к нарушению непрерывности строительных^ пото­ ков и сроков сдачи объектов. Выбор оптимальных решений здесь

 

----1----

 

 

 

 

 

4

 

 

Г

 

 

Рис. 26. Циклограмма с измененной после­

1

 

 

 

 

 

 

 

'

I

5

 

 

 

довательностью строительства объектов

 

 

 

J

 

 

 

__ L

 

 

 

 

 

2/

 

л

___ I

1

1

 

 

1

 

О

10

20

30

40

50

 

 

 

 

 

Время

должен быть строго увязан также со сроками и объемами пос­ тавок материально-технических ресурсов. Решение таких задач встречает целый ряд трудностей вычислительного характера и требует применения математических методов и ЭВМ.

При выборе оптимальных вариантов поточной организации строительства непрерывность работы всех специализированных бригад должна быть выполнена в первую очередь. Как уже из­ вестно, в объектном потоке эта непрерывность обеспечивается соответствующим сдвигом работ. Величины сдвигов определяют­ ся соответственно для последовательной и параллельно-после­ довательной схем по формулам (11) и (18). Для каждой из этих схем поочередно укажем условия непрерывности строительного потока, исключающие необходимость сдвигов.

Рассмотрим

матрицу

трудоемкостей \ Т ц )

объектного по­

тока

и количество исполнителей х3 (Xj

>-1). Тогда

выражение

( 1 1 )

примет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

t£j =

шах <0;

1 Л i-l

Д--1.

, / ) } •

(34)

 

-*7-1

 

— ~ * и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условимся, что для

любой

пары

индексов

(i,

/)

величина

сдвига t Tj всегда равна нулю. Этому условию соответствует неположительность второго члена в (34):

T i. / - 1

т<-и ,

(35)

x/-i

 

 

 

или

 

 

+ t+

> IbJ= L , /= 2, 3..........т.

(36)

135

Условие (36) для каждой смежной пары работ ( j — 1; /) объектного потока можно записать системой неравенств:

£ц_>

г2.

/ - 1

1

 

 

 

 

 

 

 

Ти + т 2!

л1- 1

 

 

 

 

Г2, / - 1 + Т3, i-l

 

 

 

 

xi

 

Xi - 1

/ = 2

, 3,

. ,

m

 

 

 

 

 

 

*= 1 , 2 ,

,

(37)

 

 

 

п.

п —1

 

 

 

 

 

 

2

 

/ - 1

 

 

 

 

А = 1

к—2

 

 

 

 

*/

Система неравенств (37) вытекает из (36), так как послед­ нее может быть выполнено только в том случае, когда нарас­ тающая сумма продолжительности последующей работы, начи­ ная от первого объекта и кончая предпоследним, будет не мень­ ше нарастающей суммы продолжительностей предшествующей работы, начиная от второго объекта и кончая последним. Только в этом случае можно избежать внутрипроизводственных просто­ ев, что и выражает система неравенств (37), которую можно за­ писать в следующем виде:

 

ти

^

xi

 

 

 

 

2, j— 1

"

* / - 1

 

 

 

Тц + T2j

 

Xi

 

 

 

Т 2, j - l + Т 3, j - l

xi- 1

 

 

 

 

 

 

j = 2 ,

3,

rtv,

(38)

 

 

 

i = 1 ,

2 , ...

, n.

п

1

 

 

 

 

 

k=l

 

 

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

2

' k, i-i

 

 

 

 

Отметим, что правые части всех неравенств совпадают. Вы­ числим величину Отношения нарастающих трудоемкостей смеж­ ных работ Cj, равную:

 

 

 

n—l

Т1/

Г ц + Т.2/

2

Cj = min

 

'3. i-l

(39)

2, i—i

2, i - i

ч . 1- 1

 

 

1

136

Очевидно, что величина Сj, удовлетворяющая минималь­

ному отношению - Xj

,

гарантирует отсутствие сдвигав

для

xi— 1

 

 

 

 

Следовательно,

ус­

любой смежной пары строк матрицы \Tij\-

ловием непрерывности строительного потока будет

 

< С ,-,

(/ =

2,

3, . .. , т )

 

(40)

x j - \

 

 

 

 

 

 

пли

 

 

 

 

 

 

C j X j ^ — X j ^ Q ,

0 ' =

2,3, . . . .

т).

(41)

Физический смысл условия непрерывности состоит в том, что отношение количества исполнителей на смежных работах должно быть не больше соответствующего отношения объемов работ на них.

Таким образом, условие непрерывности строительного потока представляет собой систему (т — 1) неравенств (41) и связы­ вает линейно количество исполнителей на каждом виде работ.

Перейдем к выявлению условий непрерывности объектного потока при параллельно-последовательной технологической схеме выполнения работ. Рассмотрим матрицы трудоемкостей

\T bij\

и

\Тц}

соответственно для совмещенного и не­

совмещенного времени и потребуем, чтобы для любой пары (г,

/) величина tTj из (18) всегда равнялась нулю. Этому соот­ ветствует соотношение

'Г'й

rpb

 

.

7

'pd

 

 

П - 1, /

I /+

1 / - 1

Л /-1

,.(/ = 2, 3,

. . . . т ). (42)

 

+

6 1,

1^

 

 

 

 

 

* / - 1

 

 

Условие

(42) для каждой смежной пары работ

записываем

в виде следующей системы неравенств:

 

 

 

 

 

T\i

2. / - 1

+ П.

/ - 1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х / - 1

 

 

'pQ

2/ '

!3/

 

'рЛ

^з, / - 1 + 71, /-

Тач У2/

 

2, /— 1 12

, /— 1

 

 

 

 

*/— 1

 

l/-i

 

 

 

 

 

 

 

 

(43)

2

7*/

^

/-> +

/—1 )

ft=l

 

 

__________ _____

 

XJ

^

 

Xi~\

 

 

(j = 2, 3,

, m; i = l , 2,

, n).

137

Сделав преобразования, аналогичные (38), вычислим вели­ чину Cj, равную:

 

74?

 

 

 

2

п , + 2 П , -

 

 

 

С,- = min

 

' 2/

*=1

 

к—2

 

 

(44)

1/

I

 

 

 

 

 

 

rpb

т-а

 

 

 

 

 

 

 

 

' 2, /—1

I

12, /-1

2 X / - I

Г * .

/

-

1 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fc= 2

 

 

 

 

 

 

 

 

(/ = 2, 3 . . .,

m).

 

 

 

 

 

Как и в предыдущем случае, условие

непрерывности

объ­

ектного потока выразится системой неравенств:

 

 

 

 

 

Cj

 

 

О, и = 2,

3, . . .

т)'

 

 

 

(45)

где Cj определено по (44).

числитель

и знаменатель

в

каждом

Следует отметить,

 

что

члене формул

(39) и (44)

должен иметь положительное

значе­

ние, в противном случае соответствующий элемент не рассмат­ ривается.

Условия непрерывности можно успешно применять при ре­ шении задач оптимального использования ресурсов в объектном

потоке.

Например, пусть заданы матрицы трудоемкостей \ТЬц \ и

{т?/}

(г= 1, 2,.... и; / = 1 ,2 , ..., т)

объектного потока, сос­

тоящего из п объектов, на каждом

из которых поочередно вы­

полняются т видов работ. Каждый

вид работ осуществляется

/-й специализированной бригадой, количественный состав кото­

рой не должен превышать Очередность строительства объ­ ектов задана. Требуется найти количественный состав каждой бригады при минимальном сроке сдачи последнего объекта и непрерывной работе всех бригад.

Задача записывается следующим образом. Найти

т - 1

 

 

 

 

 

 

'рй

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*im

(46)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при условиях:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cj

Xj_x—Xj > 0,

(1 = 2,

3 ,...,

т);

(47)

 

1

< * / < * ° , ( / =

1,

2, . . .,

т ).

 

(48)

Заменив Xj= — ,

получим

задачу

линейного программи-'

рования.

Найти

 

 

 

 

 

 

 

 

m —1

 

 

 

 

п

 

 

 

 

2 I^

/ + Т “ /> y j -

Т и /+1 Vl +ll +

2

(

Т

V * - * min

<49>

/-1

 

 

 

 

<=1

 

 

 

 

138

при условиях:

 

Cj

t/j уI

 

i ^ 0,

(/—2, 3, ... , tri),

 

 

 

 

(50)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У1 ^

1

(; =

 

1,

2, . . .

 

 

 

 

 

 

 

(51)

 

 

 

 

 

„о *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У/ <

1,

 

(/

=

1,

 

2,

. . . .

 

т).

 

 

 

 

 

(52)

Решим конкретную задачу с применением

формул

(49) —

(52).

Соответствующие матрицы трудоемкостей имеют вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

13

18

17

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

28

26

38

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

34

25

9

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

18 45

29

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I 7? / ! -

 

31

32

28

45

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

27 27

15 26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

36 38

12 47

 

 

 

 

 

 

Обе матрицы предстанут в виде:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0+15

0+ 18

0+45

 

0+29

0+36

 

 

 

 

 

 

\тьп + тп\ =

12+31

13+32

18+28

17+45 24+11

 

 

 

 

 

 

26+39 28+27

26+27

38+15

7+26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17+28 34+36

25+38

 

9+12

33+47

 

 

 

 

Величина С2 равна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С _

131 +

13

 

31 +

13 +

3 2 +

18

 

 

31 +

13 + 32 +

18 +

2 8 + 17

2 — min

I о +

jg

 

0 + 1 8 + 0 +

45

 

0 +

18 +

0 +

45 +

0 +

29

 

 

31 + 13 +

32 +

18 +

28 +

 

17 +

45 +

24 ) _

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18 + 0 + 45 + 0 + 29 + 0 + 36

 

 

 

 

 

 

 

По (44) находим, что

 

С3=1,1

 

и С4=1,05.

Пусть

лг? =

10;

+2=115;

лгз = 1 2

и *4=11.

 

После элементарных

преобразова­

ний получим следующую задачу. Найти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

31

 

 

39

 

 

 

262

 

min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*1 +

*2

+

*3

 

+

Ч

 

 

 

 

 

 

 

 

при условиях:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ,4 9 * ! — * 2 ^ 0 ;

 

1 < * ! < 1 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,10 *2 — *3>.0;

 

1< *2<15;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,05

*3 — *4 >

0;

 

1 <

Ч <

12;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 < * 4 < П .

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

1

и решив задачу линейного программирова­

Заменив Xj—

ния, найдем, что

i/i= 0 ,l;

 

г/2=0,О67;

г/з.=0,0833

и

г/4=

0,0909.

Соответственно:

Xi=,10;

*2 = 15,

Хз— 12 и лс4= Н .

 

Количество

исполнителей

на

второй

работе

 

нецелочисленно,

что может

быть исправлено соответствующим подбором сменности работы бригад.

139

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ