Сетевое моделирование строительных процессов филин С. А. 2014 I. Понятие о моделировании

Сетевые модели с учетом ресурсов

А. Значение решаемых задач

На технологических моделях этого типа решаются так называемые ресурсные задачи, т. е. информационные задачи учета потребных ресурсов либо задачи рационального распределения ресурсов (см. с. 65). Классификация ресурсов с с точки зрения решаемых в процессе календарного планирования задач, их разделение на складируемые и нескладируемые достаточно полно раскрыты в гл. 4. Там же приведены способы фиксации потребности в ресурсах отдельных работ и комплекса в целом, учета наличия ресурсов, а также подробно охарактеризованы оба типа решаемых задач — учета потребности в ресурсах и их рационального распределения с одновременным построением соответствующих календарных планов строительства.
Важность автоматизированного решения такого рода задач связана с постепенным, но неуклонным переходом от применения сетевых моделей с учетом времени на строительство отдельного объекта к использованию многосетевых моделей для календарного планирования всей производственно-хозяйственной деятельности строительной организации.

Б. Задача минимизации отклонения от заданных сроков (или минимизации сроков) при ограниченных ресурсах

Для примера задана простейшая одноцелевая детерминированная сетевая модель строительства объекта с временными и ресурсными характеристиками работ (рис. 6.24, а). Известно наличие ресурсов, например общее количество рабочих. Интенсивности работ постоянны и перерывы в их выполнении не допускаются.

Рис. 6.24. Минимизация срока при заданных ограничениях по ресурсам: а — сетевая модель (жирными стрелками обозначен критический путь, цифрами на стрелках — длительности работ): б — календарный график (двойными линиями показаны критические работы, крестиками — поздние сроки завершения работ, штрихами — положение работ после сдвига вправо, числами — количество рабочих); в — график использования ресурсов после оптимизации при наличии 20 рабочих; г — то же, до оптимизации

Эвристический алгоритм, реализующий задачу минимизации сроков строительства рассматриваемого объекта, работает следующим образом.

Прежде всего перенесем все работы с сетевой модели на календарный график так, чтобы начало каждой из них совпадало с ранним сроком (рис. 6.24, б). В данном примере это сделано для наглядности, так как при машинной реализации в построении календарного графика нет необходимости. Нужные нам для последующих расчетов ранние сроки начала  и полные резервы времени работ  сетевой модели, показанной на рис. 6.24, а, таковы: для работы (0—1) они составят соответственно 0 и 1, для работы (0—2)—0 и 0, для работы (1—2)—2 и 1, для работы (1—3) — 2 и 7, для работы (2—3) —6 и 0, для работы (2—4) —6 и 5, для работы (3—5) — 14 и 0, для работы (4—5) — 13 и 5 (способы расчета, см. § 6.4).
Далее составим монотонно возрастающую последовательность моментов t1, t2,...,tкон, обозначающих даты начала и окончания всех работ, причем примем t1 = 0, а потому tкон=Ткр, т. е. критическому времени.
После этого рассмотрим первый промежуток времени t1t2. В указанный промежуток попадают все работы ij, у которых ранние сроки начала меньше t2, а ранние сроки окончания больше t1. Каждой такой работе присваивается та или иная оценка приоритета — ωij. Для работы ij оценка приоритета ωij связана с ее полным резервом времени  :

где tx — момент окончания рассматриваемого промежутка времени;  — ранний срок начала работы ij; ξ — некоторая константа, подбираемая на каждом промежутке с таким расчетом, чтобы во всех случаях было ωij≥0.
Практически, чем больше полный резерв времени для одновременно начинающихся работ, тем больше величина ωij.
Установив оценки приоритета и зная потребность всех работ в данном виде ресурсов, можно перейти к размещению работ в рассматриваемом промежутке. Проследим за этим процессом на примере графика (рис. 6.24,6), а также по данным, приведенным выше.