第3章-网络计划技术-资源优化

3.1网络计划技术概述3.2双代号网络计划3.3单代号网络计划3.5网络计划优化3.4双代号时标网络计划3.6双代号网络计划在建筑施工中的应用网络计划优化－－资源优化资源优化资源是实施工程计划的物质基础，离开了资源条件，再好的计划也不能实现，因此资源的合理安排和调整是施工组织设计的一项重要内容。资源优化的目的是通过利用工作的机动时间（工作总时差）改变工作的开始和完成时间，从而使资源的需要符合优化的目标。资源优化的类型：•“资源有限，工期最短”的优化•“工期固定，资源均衡”的优化1.资源有限，工期最短网络计划某些时段的资源用量超过供应限量时，需要优化资源，即延长某些工作的持续时间，导致工期增加；若所缺资源为平行工作使用，则后移某些工作，但应使工期延长最短；若所缺资源仅为一项工作使用，延长该工作持续时间；重复调整、计算，直到资源符合要求。计算公式：TFESEFLSEFT,优化示例某工程网络计划如图，箭线上方为工作的资源强度，下方为持续时间。假定资源限量Ra=12。12345678910111213136564235445834353741.计算并绘资源需用量动态曲线从曲线可看出第4天和第7、8、9天两个时间段的资源需用量超过资源限量。需进行调整。1234567891011121313656423544583435374111215513122.调整第4天的平行工作第4天有1-3和2-4两项平行工作，计算工期延长工作序号工作代号最早完成时间最迟开始时间ΔT1,2ΔT2,111-3431-22-463-3ΔT1,2最小，说明将2号工作安排在1号工作之后进行，工期延长最短，只延长1。调整后的网络计划如图：从曲线可看出第8、9天时间段的资源需用量超过资源限量。需进行调整。12345678910111213136564235445834353741112155512113.计算并绘资源需用量动态曲线4.调整第8、9天的平行工作第8、9天有3-6、4-5和4-6三项平行工作，计算工期延长如表：工作序号工作代号最早完成时间最迟开始时间ΔT1,2ΔT1,3ΔT2,1ΔT2,3ΔT3,1ΔT3,213-69820----24-5107--21--34-6119----34ΔT1,3最小，为零，说明将3号工作安排在1号工作之后进行，工期不延长。调整后的网络计划如图：从曲线可看出整个工期的资源需用量均未超过资源限量。已为最优方案，最短工期13天。123456789101112131365642354458343537411128512115.计算并绘资源需用量动态曲线优化示例下图网络计划中，箭线之下的数字试工作持续时间，箭线之上的数是工作资源强度。假如每天可供资源为10，问欲使工期最短，应如何优化？165432152355630(4)(4)(5)(5)(5)(2)(3)(3)(0)1.绘制时标网络计划和原始资源曲线，如下图：1543211098761413121125454516153654230543211098761413121116151086420312147127547592.逐日检查资源是否满足要求。第二天资源即超过了限量，（1210）,故要调整。第二天共有三项工作：1-3,2-3,2-4。该三项工作的最早完成欲最迟开始时间见下表1。工作代号EFi-jLSi-j1-3502-3422-4392-4工作的最迟开始时间最晚，是第9d后；2-3工作的最早完成时间最早，是第4d后。故将2-4工作移至2-3工作之后进行。3.修正后的时标网络计划和原始资源曲线，如下图：154321109876141312112545451615365423054321109876141312111615864203795147594.逐日检查资源是否满足要求。第6天资源即超过了限量，（1410）,故要调整。这天共有三项工作：2-4，3-4,3-5。该三项工作的最早完成欲最迟开始时间见下表工作代号EFi-jLSi-j2-4693-41153-5108由于工作2-4的最早完成时间最早，最迟开始时间最晚，故应取两对数字计算，取最小的（）。由于EF2-4-LS3-5=6-8=-2;EF3-5–LS2-4=10-9=1,前者小，故将3-5工作移至2-4工作之后进行。LSEF5.修正后的时标网络计划和原始资源曲线，如下图：15432110987614131211254545161536542305432110987614131211161510864203121479510759从曲线可看出整个工期的资源需用量均未超过资源限量。已为最优方案，最短工期16天。二、工期固定、资源均衡优化(一)用“使方差值最小”方法均衡资源设R(t)为时间t所需要的资源量，T为规定工期，为资源需要量的平均值，则方差为22020022202)((1)(2)((1))((1TTTTRdttRTRdttRTRdttRTdtRtRTR由于施工网络计划资源需要量曲线是阶梯形曲线，假定第i天资源量为Ri，则21222222101221)(RRTRRRRdttRTiiTTTii此时，要使得方差最小，即要使：2212112TTiiRRRR最小1、网络计划调整的条件为了使目标函数减少，可以利用网络中有时差的各项工序进行计划的调整，调整应当满足以下条件。(1)为了不改变总工期，每项工序的调整只能在工序活动许可的范围内进行。(2)调整的结果应使减小，资源计划较为均衡。(3)要求双代号网络图的编号自始至终由小到大顺序排列。2、调整各项工序的顺序资源均衡是在编制网络计划之后进行的。通过非关键线路上的非关键工序，在时差范围内进行调整，必须按工序的逻辑关系逆序进行。当同一时间有多个工序拥有自由时差时，应按单位时间资源由大到小的顺序逐一进行。22(二)用“使极差值为最小”方法均衡资源极差值为：资源平均值为常数，因此欲使极差值最小，应使最小，即使每天资源的最大用量为最低，常用“削高峰法”。利用时差将高峰的某些工序后移以逐步降低峰值，每次削去高峰的一个资源计量单位，反复进行直到不能再削为止。|)(|max],0[RtRTt)(max],0[tRTt例：某工程网络计划如下图。资源限量为10，用工期固定，资源均衡的方法调整网络计划图，并绘制调整后的双代号时标网络计划图。12346910578(4)4(1)3(3)2(2)4(3)3(4)5(2)3(5)5(4)5(3)3(2)3(2)2解：第一步：按最早开始时间绘制时标网络计划，计算每日资源需要量动态数列第二步：确定资源数量上限(动态数列中的最大值减去它的一个计量单位，本例中在本例中，最大值是第5天的11，则削峰目标为：R=11-1=10第三步：分析资源限值的高峰并调整。如时段内的资源量超过限值用正式判断能否调整：123456789101112131415161718192021225559118844888774444455512456798103(4)(1)(3)(2)(4)(2)(5)(3)(4)(2)(2)(3)如时段内的资源量超过限值用正式判断能否调整：若不等式成立，则该可以向右移动至高峰值之后，即移个时间单位；不等式不成立，则不能移动。当在需要调整的时段内不止一个工序可使不等成立时，就按时间差值的大小顺序移动。如时间差值相同，就使资源数量小的优先移动。在本例中，第5天资源数量为11，超过R=10的规定，这个时段内2-5、2-4、3-6、3-10四个工序，分别计算它们的时间差值。将3-10向右移动2天。见下图)(jihEST0)(jihjijiESTTFT1)45(25,2T1)45(04,2T10)35(126,3T13)35(1510,3T12345678910111213141516171819202122555798866888774444455512456798103(4)(1)(3)(2)(4)(2)(5)(3)(4)(2)(2)(3)经调整后，没有时段资源超过10，第一次调整结束。第二次调整：从上图，现资源数量最大值为9，故资源数量上限为9-1=8，检查可知第5天资源数量超过了限量，此时段内有工序2-4、3-6、2-5、计算时间差值。调整3-6，将其向右移动2天。资源数量见下表。1)45(04,2T10)35(126,3T1)45(25,2T第6,7两资源数量超过R=8，此时段中有工序2-5、2-4、3-6、3-10计算时间差值：如是选择3-10，但其资源数量为2，移动后仍不能解决资源冲突，故移动3-6，将其右移2天。1)47(25,2T3)47(04,2T8)57(106,3T11)57(1310,3T12345678910111213141516171819202122555461111668887744444555第8,9两天资源数量超过R=8，此时段中有工序2-4、3-6、3-10，计算时间差值：1234567891011121314151617181920212255546889988877444445551)47(25,2T3)47(04,2T8)57(106,3T11)57(1310,3T得：将3-10优先调整，向右移动4天，见下表。第10至13天资源数量超过R=8，时段内有工序5-7、4-6、3-10、6-9。将3-10向后移动4天，计算每日资源数量后，第14天仍超过，将其再后移1天，满足R=8，第二次调整完成。画出时标网络图。5)49(04,2T6)79(86,3T9)59(1310,3T1234567891011121314151617181920212255546667710101097444445554)913(07,5T1)913(56,4T5)913(910,3T第二次调整后的时标网络计划12345678910111213141516171819202122555466677888776666455512456798103(4)(1)(3)(2)(4)(2)(5)(3)(4)(2)(2)(3)第三次调整，资源数量上限定为R=8-1=7第10天、第12天资源数量超过R=7，工序有4-6、5-7计算：选择4-6调整，向右移动3天，因工序4-6没有自由时差，须与6-9一起移动。资源量见下表2)912(56,4T3)912(07,5T12345678910111213141516171819202122555466677555101098864555第13至17天超过R=7，有工序5-7、4-6、6-9、7-8、3-10，先考虑13至14天的资源冲突，只有工序4-6,5-7，向后移动4-62天，工序也称移动2天。2)912(56,4T3)912(07,5T123456789101112131415161718192021225554666775557799986555第15天至18天资源数量还超过R=7，有工序7-8、4-6、3-10，分别计算后，将工序3-10调整，向右移动4天，计算资源数量。此时第19天资源超过R=7，但所有工序已不能右移。12345678910111213141516171819202122555466677555557776877712456798103(4)(1)(3)(2)(4)(2)(5)(3)(4)(2)(2)(3)第四步：当所有工序不能右移时，应考虑将工序左移。工序3-10最早开始时间在第3天，在第3天至第18天时间段中，第10至14天资源数量为5，可将该工序左移至第10天以