
- •Московский государственный университет
- •Введение
- •Глава I. Общие определения организационно-технологической надежности
- •1.1. Организационно-технологическая надежность. Определение
- •1.2. Основные критерии и вероятностные характеристики надежности
- •1.3. Классификация видов надежности
- •1.4. Вероятностный характер строительства. Влияние случайных факторов
- •1.5. Использование метода резервирования для повышения
- •1.6. Использование метода дублирования для повышения надежности
- •Глава II. Формулировка и определение отказов
- •2.1. Отказ – важнейший критерий оценки технологии строительства
- •2.2. Закономерности распределения вероятностей отказов
- •Глава III. Практическая реализация положений организационно-технологической надежности
- •3.1. Организационная надежность и сетевые модели
- •3.2. Организационная схема железнодорожного строительства и транспортных объектов
- •3.2.1. Расчёт гистограммы для определения частоты отказов характеризующих виды работ на объектах
- •3.2.2. Показатели организационно-технологической надежности
- •Заключение
- •Литература
Глава III. Практическая реализация положений организационно-технологической надежности
3.1. Организационная надежность и сетевые модели
Одной из моделей отражения вероятностных производственных процессов является сетевая модель. На сетевом графике можно отразить все технологические и организационные взаимосвязи между элементами строительного процесса. Большим преимуществом сетевого графика является то, что при его расчете из общего количества работ выделяется та цепочка последовательно выполняемых работ, которая и определяет продолжительность процесса в целом. Эта цепочка носит название критического пути. Принадлежащие ей работы называют критическими, все прочие работы – некритическими.
Для анализа сетевой модели применим метод статистических испытаний (метод Монте-Карло). Суть его заключается в многократной реализации вероятностного процесса на модели. По каждой работе сетевого графика определим предельные значения параметров (продолжительности работ) и закон распределения вероятностей наступления значений параметров на интервале предельных значений. Затем, выполняем математическое моделирование вероятного значения параметра с помощью генерирования случайных чисел. Далее сетевой график рассчитываем как детерминированный, определяем одно из значений параметра строительного процесса в целом – продолжительность работ. В результате получается эмпирическое распределение параметров процесса, которое можно подвергнуть любому целенаправленному анализу при необходимости.
Методом статистических испытаний (Монте-Карло) решаем задачу устойчивости критического пути при вероятностной сети.
Сроки работ определяются по формуле:
,(48)
где αt– случайное число, взятое из таблицы случайных чисел.
Таблица.3.1. Расчёт сроков работ
Код работы |
М (t) |
S (Tкр) |
A |
t ij | |||||
a1 |
a2 |
a3 |
t 1 |
t 2 |
t 3 | ||||
1-2 |
10 |
2 |
-0,5863 |
0,8115 |
-1,2125 |
8,83 |
11,62 |
7,57 | |
1-3 |
32 |
3 |
1,1572 |
0,5405 |
0,2119 |
36,72 |
33,62 |
32,63 | |
1-4 |
11 |
3 |
-0,4428 |
-1,1929 |
-0,1557 |
9,67 |
7,42 |
10,53 | |
2-5 |
8 |
2 |
-0,3934 |
-1,3596 |
-0,2030 |
7,21 |
5,28 |
7,59 | |
2-6 |
14 |
14 |
0,8319 |
0,4167 |
1,2237 |
15,66 |
14,83 |
16,45 | |
3-4 |
0 |
- |
0,9780 |
0,5674 |
0,9765 |
0 |
0 |
0 | |
3-6 |
13 |
4 |
0,8574 |
-0,2666 |
-0,5063 |
16,43 |
11,93 |
10,65 | |
4-6 |
46 |
3 |
0,9990 |
-0,0622 |
1,1572 |
48,33 |
44,19 |
49,47 | |
4-7 |
12 |
12 |
-0,5564 |
-0,0572 |
0,4428 |
10,33 |
11,83 |
10,67 | |
5-8 |
10 |
2 |
1,7981 |
1,4943 |
-0,3934 |
13,59 |
12,98 |
9,21 | |
6-5 |
0 |
- |
0,4270 |
1,1123 |
-0,7867 |
0 |
0 |
0 | |
6-7 |
8 |
1 |
-0,7679 |
-0,7165 |
0,9780 |
7,24 |
7,28 |
8,98 | |
6-8 |
13 |
4 |
-0,5557 |
-1,2496 |
0,8574 |
10,77 |
8 |
16,43 | |
6-9 |
35 |
4 |
-0,1032 |
0,0099 |
0,999 |
34,58 |
35,04 |
38,99 | |
7-9 |
17 |
5 |
-0,5098 |
-0,5061 |
-0,5564 |
14,45 |
14,47 |
14,22 | |
8-9 |
0 |
0 |
0,6141 |
-0,7891 |
0,9087 |
0 |
0 |
0 | |
8-10 |
16 |
4 |
-0,888 |
1,1054 |
0,4270 |
12,44 |
20,42 |
17,71 | |
9-10 |
17 |
3 |
0,8960 |
0,8563 |
-0,7679 |
17,1 |
19,22 |
16,27 |
Сетевая модель 1-го варианта Ткр1=139,32ед.
Рис. 3.1.1
Сетевая модель 2-го варианта Ткр2=132,42ед.
Рис.3.1.2
Сетевая модель 3-го варианта Ткр3=135,78ед
Рис.3.1.3
Ткр1= 139,32
Ткр2= 118,92
Ткр3= 101,11
Ткр4= 107,12
Ткр5= 119,78
Ткр6= 107,00
Ткр7=132,42
Ткр8=135,78
Доверительные границы критического пути, т.е. устойчивость критического пути как статистической вероятности его прохождения по определённым событиям при заданной вероятности p = 0,98 , λ = 3,02соответственно определяются по следующим формулам:
D1(Tкр1)=7,557
D2(Tкр2)=7,07
D3(Tкр3)=7,07
Далее находим максимальное и минимальное значения критического пути при заданной вероятности p = 0,98 , λ = 3,02
(49)
(50)
Tmax=120,18+3,02*12,53=158,02
Tmin=120,18-3,02*12,53=82,34
Все вычисленные величины наносим на график, который представлен на рис.3.3.
Рис. 3.3. График, с представленными на нем значениями вычисленных критических путей и их максимальных и минимальных вероятностных значений.
Вывод:в результате проведенных расчетов величины критического пути получены результаты: все критические пути удовлетворяют и попадают в диапазон между минимальным (Tmin=82,34) и максимальным (Tmax=158,02) критическим путем, следовательно, они надежны и могут являться основным решением для строительства объекта.