Введение к работе
-3-
Актуальность темы
Развитие строительства требует ежегодного экстенсивного увеличения темпов и объемов работ подготовительного этапа строительства (ПЭС), который является определяющим по отношению ко всем последующим этапам жизненного цикла вновь возводимого или реорганизуемого строительного объекта. Методы и методики разработки проектных решений ПЭС и их качество существенно влияют на инженерно-технические и экономические показатели процессов строительного производства. Ошибки и просчеты на стадии проектирования ПЭС с высокой вероятностью приводят к возникновению нештатных ситуаций, ликвидация которых требует дополнительных затрат трудовых, материальных и финансовых ресурсов в непрогнозируемых объемах. Важным критерием ПЭС и строительного производства в целом является организационно-технологическая надежность (ОТН), подразумевающая учет специфических особенностей организационно-технологических процессов строительства конкретного объекта (персонификация модели его ОТН).
Персонифицированная оценка проектного решения предполагает пошаговое модульное разделение (дискретизацию) организационно-технологических процессов на отдельные работы (шаги) для последующего синтеза организационных решений и технологий их реализации с учетом специфических особенностей.
Персонификация оценки и синтез дискретных проектных решений позволит компенсировать риски возникновения нештатных ситуаций. Теория и практика персонализированной оценки, дискретизации и синтеза в САПР ПЭС слабо проработаны, что требует разработки методов и моделей анализа и синтеза проектных решений, позволяющих минимизировать риски выполнения организационно-технологических процессов (работ) и разрабатывать модели автоматизированных систем на их основе.
Понимание необходимости разработки методов и моделей синтеза и анализа проектных решений САПР ПЭС делает тему диссертационного исследования актуальной научной проблемой, которая обладает достаточной научной новизной и соответствует п.п. 2, 3 и 6 паспорта специальности 05.13.12 - «Системы автоматизации проектирования (строительство)».
Цель исследования - автоматизация разработки и оценки проектных решений ПЭС по критерию организационно-технологической надежности.
Задачи исследования:
анализ отечественной и зарубежной теории и практики синтеза и анализа проектных решений ПЭС;
исследование процедур выработки проектных решений в процессе реализации жизненного цикла ПЭС;
разработка модели многовариантного анализа рисков реализации проектных решений ПЭС (МАР РПР ПЭС) и минимизации их последствий;
формирование методов реализации модели MAP РПР ПЭС;
разработка модели модульного структурирования (ММС) организационно-технологических процессов в САПР ПЭС;
формирование методов реализации ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС;
разработка модели автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС;
экспериментальное внедрение результатов диссертационного исследования в САПР ПЭС.
Объект исследования - формализация и типизация проектных процедур автоматизированного организационно-технологического проектирования ПЭС.
Предмет исследования - анализ и синтез организационно-технологических проектных решений в САПР ПЭС.
Научно-техническая гипотеза предполагает возможность эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений за счет разработки методов и моделей автоматизации организационно-технологического проектирования в САПР ПЭС.
Методологические и теоретические основы исследования основаны на анализе работ отечественных и зарубежных ученых в области: строительного проектирования, теории систем обработки данных и документации, системотехники строительства, автоматизированных систем управления технологическими процессами, организационно-технологической надежности, прикладных исследований по САПР в строительстве, алгоритмизации решения функциональных задач, методов анализа и моделирования.
Достоверность результатов. Достоверность и обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов, предложенных в работе, подтверждены исследованиями, выполненными с применением современных методов и средств, а так же результатами внедрения основных теоретических положений и научно-технических разработок в практику проектирования ПЭС.
Научная новизна:
предложена научно-техническая гипотеза о возможности эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений за счет разработки методов и моделей автоматизации организационно-технологического проектирования в САПР ПЭС;
разработана модель МАР РПР ПЭС, позволяющая учесть специфические особенности выполнения организационно-технологических работ, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации;
разработана ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС, обеспечивающая синтез организационных решений и технологий их реализации (модель цикла жизни технологического процесса с выделением специфической буферной зоны);
в результате анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС разработана модель автоматизированной системы компенсации рисков.
Практическая значимость и внедрение результатов заключается:
в создании модели МАР РПР ПЭС с минимизацией последствий и методов ее реализации;
формировании дискретной ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС и методов ее реализации;
- проектировании и экспериментальном внедрении автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС.
Внедрение результатов диссертационного исследования в практику анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС при возведении и реконструкции временных дорог местного значения позволит: учесть специфические особенности выполнения работ ПЭС, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации, обеспечить качественное проектирование выполнения организационно-технологических процессов.
Результаты теоретических исследований, элементы автоматизированной системы компенсации рисков, сформированной на основе анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС и практические рекомендации использованы при проектировании и возведении временных дорог местного значения ООО «Северная газомагистраль», ЗАО «Холдинговая компания «СУИхолдинг» в 2007-2009 гг.
Апробация работы
Содержание и результаты диссертации неоднократно докладывались на российских и международных конференциях, обсуждались и одобрены на заседаниях и семинарах кафедр системного анализа в строительстве (САС) и ИСТ АС (2008-2010гг.) ГОУ ВПО МГСУ, Научно-методического совета по информационным системам и технологиям науки и образования в области строительства (НМС ИСТ) при Международной Ассоциации строительных вузов (АСВ) и Учебно-методическом объединении (УМО) вузов Российской Федерации в области строительства (2008, 2010гг.), научных и научно-методических семинарах проектных организаций отрасли строительства РФ.
Публикации
По результатам выполненных исследований в 2003-2010гг. опубликовано семь печатных научных работ общим объемом 3,5 п.л. (из них три в научных изданиях, входящих в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук).
На защиту выносятся:
научно-техническая гипотеза о возможности эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений за счет разработки методов и моделей автоматизации организационно-технологического проектирования в САПР ПЭС;
модель МАР РПР ПЭС, позволяющая учесть специфические особенности выполнения организационно-технологических работ, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации;
ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС, обеспечивающая синтез организационных решений и технологий их реализации (модель цикла жизни технологического процесса с выделением специфической буферной зоны).
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. В работе 36 рисунков и 4 таблицы. Список использованной
-6-литературы содержит 132 наименования публикаций (из них 30 на иностранных языках).
Похожие диссертации на Анализ и синтез проектных решений в САПР подготовки строительства : на примере возведения временных дорог местного значения
