Введение к работе
Актуальность диссертационной работы обусловлена ростом объемов строительно-монтажных работ в рамках реализации целевых программ разного уровня и инфраструктурных проектов, требующих новых подходов к планированию и управлению строительным производством. Следовательно, возникает необходимость координации взаимодействия большого количества предприятий, производящих строительные материалы и конструкции, проектно-конструкторских, подрядных, транспортных организаций. Для решения этой задачи требуется применение современных, научно обоснованных методов организации работ, использование которых связано с обработкой большого количества информации и невозможно без применения средств вычислительной техники.
Для успешного применения информационных технологий в управлении строительством, а именно при планировании строительно-монтажных работ, необходимо наличие адекватного математического аппарата моделирования и расчета параметров календарных планов. Решению задач моделирования планов производства работ посвящено множество трудов отечественных и зарубежных авторов, таких как Гусаков А.А., Воропаев В.И., Голенко Д.И., Мищенко В.Я., Емельянов Д.И., Мут Дж.Ф., Томпсон Дж.Л., Миллер Р. и другие. Анализируя результаты этих работ, можно сделать вывод, что многие теоретические и практические аспекты проблемы решены. Однако научно-технический прогресс (развитие средств вычислительной техники, появление новых научных и практических методов) ставит задачи по разработке новых и совершенствованию существующих методов решения управленческих задач.
Следует также обратить внимание, что, несмотря на значительный опыт решения задач в области календарного планирования и управления проектами, накопленный в нашей стране и за рубежом, в программных комплексах для разработки планов производства работ практически не встречаются эффективные методы оптимизации распределения ресурсов.
Поэтому разработка современных методик моделирования планов производства строительно-монтажных работ, методов и алгоритмов, позволяющих эффективно производить оптимизацию распределения ресурсов, а также создание на их основе программного обеспечения, ориентированного на пользователя средней квалификации, является важной и актуальной задачей.
Цель работы - разработка методики моделирования и оптимизации планов производства строительно-монтажных работ, с учетом ресурсных ограничений. В рамках этой цели были поставлены и решены следующие задачи: - анализ существующих моделей, применяемых в планировании СМР;
анализ критериев оценки и требований, предъявляемых к планам производства СМР;
разработка методов моделирования планов производства СМР на основе обобщенных матрично-сетевых моделей;
адаптация современных методов оптимизации для использования в сфере организационно-технологического проектирования;
разработка новых методик оптимизации планов производства работ с учетом ограничения по ресурсам;
разработка и внедрение методик построения и оптимизации планов производства СМР с использованием программного обеспечения, на основе предложенных обобщенных матрично-сетевых моделей и генетических алгоритмов оптимизации.
Методы исследования основаны на концепции сетевых моделей и математического аппарата поиска экстремума функции нескольких переменных, базирующегося на генетических алгоритмах.
Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке основных принципов и методики моделирования планов производства СМР с использованием обобщенных матрично-сетевых моделей, которые обеспечивают формирование эффективного механизма планирования и управления строительным производством.
В ходе проведенных автором исследований получены следующие научные результаты:
обоснован методический подход к моделированию планов производства СМР на основе обобщенных матрично-сетевых моделей;
сформулирована концепция целевых функций планов производства СМР в рамках обобщенных матрично-сетевых моделей;
разработана на базе проведенных исследований методика оптимизации планов производства СМР, основанная на генетических алгоритмах;
предложенные методики реализованы в виде программного обеспечения по расчету и оптимизации планов производства СМР. Практическая значимость работы заключается в создании на основе
разработанной методики моделирования и оптимизации пакета прикладных программ по расчету и оптимизации планов производства работ. Практические рекомендации автора могут быть использованы на различных предприятиях строительного комплекса и в учебном процессе.
Достоверность результатов исследования подтверждается применением современных, научно обоснованных методов исследований; адекватностью разработанных математических моделей реальным условиям строительства; сходимостью результатов теоретических исследований и экспериментальных данных; проверкой разработанной методики
моделирования и оптимизации планов производства СМР в решении
управленческих задач на предприятиях строительного комплекса и в учебном процессе в г. Воронеже.
На защиту выносятся:
-
методика моделирования планов производства СМР на основе обобщенных матрично-сетевых моделей;
-
методика и алгоритм оптимизации распределения ресурсов при планировании СМР, основанные на генетических алгоритмах
-
практические рекомендации, направленные на решение задач организационно-технологической подготовки и управления строительным производством, на основе разработанных методик моделирования и оптимизации планов производства СМР.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные теоретические и практические положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: 66, 67, 68-й научно-практических конференциях в ВГАСУ (г. Воронеж, 2011, 2012, 2013); 15-ой межрегиональной научно-практической конференции «Высокие технологии. Экология» (г. Воронеж, 2012). Теоретические положения и практические рекомендации прошли апробацию и внедрены на предприятии ООО «Воронежгражданпромстрой» города Воронежа, что подтверждено соответствующим актом внедрения.
Публикации. Основные положения и результаты исследований
опубликованы в 9 печатных работах, из них 3 статьи в научных журналах и изданиях, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов и 6 в других изданиях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, основных выводов, списка использованных источников и приложений. Объем диссертационной работы составляет 140 страниц, в том числе 8 таблиц, 23 рисунков, 2 приложения и библиографический список из 120 наименований.
