ЛЕКЦИЯ 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Модели, применяемые в организации строительства
Модель представляет собой абстрактное отображение наиболее существенных характеристик, процессов и взаимосвязей реальных систем. Модель – это условный образ объекта, сконструированный для упрощения его исследования.
Различают 2 вида моделей: физические и символические (абстрактные).
Физическая модель представляет собой некоторую материальную систему, которая отличается от моделируемого объекта размерами, материалами и т.п. Физическая модель может быть масштабной (например, макет здания, строительной конструкции и т.п.) или аналоговой, построенной на основании того или иного физического процесса, протекающего в моделируемом явлении (например, динамическая модель гидроэлектростанции и т.п.).
Символические (абстрактные) модели создаются с помощью языковых, графических, математических средств описания и абстрагирования.
К моделям предъявляются 2 требования:
1) адекватность (соответствие);
2) простата.
В связи с этим модель включает только наиболее существенные для проводимого исследования свойства.
Одной из распространенных моделей, применяемых в строительстве является сетевая модель. Первая попытка использовать сетевую модель для целей планирования хода работ и контроля относится к 1956 г., когда крупными компаниями «Дюпон» и др. был разработан метод под названием «Метод критического пути» (исследования М. Уокера и Д. Келли – младшего).
В настоящее время методы сетевого планирования и управления широко используются в планировании и управлении строительного производства.
Сетевые графики строительства отдельных объектов и комплексов
Элементы сетевого графика
Сетевая модель изображается в виде графика, состоящего из стрелок и кружков.
Сетевой график представляет собой сетевую модель с рассчитанными временными параметрами. В основе построения сети лежат понятия «работа» и «событие».
Работа – это производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов (монтаж конструкций, устройство фундамента и т.д.). Работу на СГ изображают одной стрелкой. Под стрелкой указывают наименование работы, а над стрелкой – продолжительность работы в рабочих днях (рис. 5.1).
Ожидание – процесс, требующий только затрат времени и не потребляющий никаких материальных ресурсов. Ожидание является технологическим или организационным перерывом между работами (перерыв в работе по благоустройству до наступления теплого времени года для сезонных работ по озеленению) (рис. 5.2).
Зависимость (фиктивная работа) вводится для отражения технологической и организационной взаимосвязи работ и не требует ни времени, ни ресурсов (рис. 5.3).
Событие – это факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и достаточный для начала следующих работ. Событие изображается кружками, внутри которых указывается определенный номер – код события.
Начальное событие определяет начало данной работы и является конечным для предшествующих работ.
Конечное событие определяет окончание данной работы и является начальным для последующих работ.
Исходное событие – событие, которое не имеет предшествующих работ в рамках рассматриваемого СГ.
Завершающее событие – событие, которое не имеет последующих работ в рамках рассматриваемого СГ (рис. 5.4).
Сложное событие – событие, в которое входят или из которого выходят 2 или более работы (рис. 5.4).
Путь – непрерывная последовательность работ в СГ. Его длину определяют суммой продолжительности составляющих его работ.
Определим все возможные пути графика (рис. 5.5) от исходного события к завершающему и подсчитаем в табл. 5.1 их продолжительность.
Критическим путем называется полный путь, имеющий наибольшую длину (продолжительность) из всех полных путей. Его длина определяет срок выполнения работ по СГ. Работы, лежащие на критическом пути, называются критическими.
Таблица 5.1
| № пути | Путь | Длина (продолжительность) пути, дн |
| 1-3-9 | 6+9=15 | |
| 1-2-3-9 | 2+8+9=19 | |
| 1-2-3-7-9 | 2+8+5+3=18 | |
| 1-2-3-7-8-9 | 2+8+5+10+11=36 (критический путь) | |
| 1-2-7-9 | 2+7+3=12 | |
| 1-2-5-7-9 | 2+12+3=17 | |
| 1-2-5-6-8-9 | 2+12+2+6+11=33 | |
| 1-2-4-6-8-9 | 2+4+6+11=23 | |
| 1-4-6-8-9 | 1+4+6+11=22 |
Основные правила построения сетевого графика
Основные правила построения сетевого графика следующие:
1. Направление стрелок в СГ следует принимать слева направо.
2. Форма графика должна быть простой, без лишних пересечений.
3. При выполнении параллельных работ, т.е. если одно событие служит началом двух работ или более, заканчивающихся другим событием вводится зависимость и дополнительное событие (рис. 5.6), иначе разные работы будут иметь одинаковый код.
4. Если те или иные работы начинаются после частичного выполнения предшествующей, то эту работу следует разбить на части. При этом каждая часть работы в графике считается самостоятельной и имеет свои предшествующие и последующие события (рис. 5.7).
5. В СГ не должно быть «тупиков», «хвостов», «циклов». Тупик – событие, из которого не выходит ни одна работа (кроме завершающего). Хвост – событие, в которое не входит ни одна работа (кроме исходного). Цикл – замкнутый контур, в котором работы возвращаются к тому событию, из которого они вышли, например пути 1-4-3-1 и 8-9-10-8 (рис. 5.8).
6. Нумерация (кодирование) событий должна соответствовать последовательности работ во времени, т.е. предшествующим событиям присваиваются меньшие номера.
Расчет сетевого графика
Расчетные параметры СГ:
i - j – код данной работы;
i – код начального события данной работы;
j - код конечного события данной работы;
h – i – код работ, предшествующих данной работе;
h – код событий, предшествующих начальному событию данной работы;
j – k – код работ, последующих за конечным событием данной работы;
k – код событий, последующих конечному событию данной работы;
L – путь;
Lкр – критический путь;
tL – продолжительность пути;
TLкр – продолжительность критического пути и критический срок;
ti-j – продолжительность работы;
Tр.нi-j – раннее начало работы;
Tр.оi-j – раннее окончание работы;
Tрi – ранний срок свершения события i;
Tп.нi-j – позднее начало работы i – j;
Tп.оi-j – позднее окончание работы i – j;
Tпi – поздний срок свершения события j;
R.i-j – общий (полный) резерв времени работы i – j;
r.i-j – частный (свободный) резерв времени работы i – j.
Общая кодировка работ и события показана на рис. 5.9.
