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网络计划合理性评测维度设计法、评测方法、系统、装置

摘要

本发明属于项目施工进度管理领域,特别是涉及对包括斑马进度在内的网络计划合理性评测维度设计法、评测方法、系统和装置。在建筑施工过程中,目前缺少组织进度评测的有效方式。在实际施工组织进度编制时,人们是根据自身工作经验进行编制,编制出的施工进度网络计划往往是通过人工评测的方式进行,耗时耗力,且存在一定的误差。本发明通过采用自动化的方法解决人工评测的问题,通过对施工进度网络计划进行各维度的评测和分析,找出其中的硬性错误和柔性错误。该方法易于发现错误,提前发现存在的施工隐患。大大降低了人工评测时出现的各种问题,实现高效、合理、准确的评测。

著录项

  • 公开/公告号CN112184134A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-01-05

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 广联达科技股份有限公司;

    申请/专利号CN201910589539.8

  • 申请日2019-07-02

  • 分类号G06Q10/10(20120101);G06Q10/06(20120101);G06Q50/08(20120101);

  • 代理机构11015 北京英特普罗知识产权代理有限公司;

  • 代理人程超

  • 地址 100193 北京市海淀区西北旺东路10号院东区13号楼广联达信息大厦

  • 入库时间 2023-06-19 09:24:30

说明书

技术领域

本发明属于项目施工进度管理领域,特别是涉及对包括斑马进度在内的网络计划合理性评测维度设计法、评测方法、系统和装置。

背景技术

在建筑施工过程中,目前缺少组织进度评测的有效方式。在实际施工组织进度编制时,人们是根据自身工作经验进行编制,编制出的施工进度网络计划(属于网络计划)也没有可评测的方式来判断是否合理或者是否存在问题,往往是通过人工评测的方式进行,耗时耗力,且存在一定的误差。

对于一个具体的施工进度网络计划,以网络图的方式呈现时,会比较复杂。在人工评测时,只能关注一些重要工序的属性和施工顺序,对于一些细节信息无法评判;人工评测时也会出现关注后半段进度时,忘记前半段的问题,短时间内很难全部了解或掌握,大大降低评测的准确性;同时人工评测,对于施工进度中所有工序使用的资源,在各时间段内安排是否合理,不能及时发现,存在潜在的隐患。

综合现有技术采用人工评测的方式,存在以下缺点:

一、成本高:采用人工方式评测需要消耗一定的人力,根据施工项目的复杂性,以及重要程度,在评测时需要请相关方面的专家,施工人员等等。

二、耗时长:对于一个复杂的施工进度网络计划,根据评测人员的数据以及能力不同,以及评测的侧重点不同,完成一次评测工作需要几十分钟,甚至更长时间。

三、效率低:在人工评测施工进度网络计划时,一次只能评测一个,无法同时多个进度计划并行评测工作。

四、准确性低:对于一个较为复杂的施工进度网络计划,涉及的工序较多,在网络图中的连通关系较为复杂,在人工评测时,会对某些工序遗漏,对于工序间的连通关系或者依赖关系判别错误。

五、复杂性高:对于某个具体的施工组织方案,在转换成网络图展示时,比较复杂,人眼很难既能纵观全局,又能关注细节,尤其是工序间的依赖关系和各工序内的属性值。

六、重复性高:人工在评测施工进度网络计划时,容易看了前面忘后面,整体连贯性不高,造成某些信息重复多次的回顾等。

发明内容

针对目前人工评测技术的不足,本发明提供了一种快速且有效的评测维度设计法、评测方法、系统和装置,通过对施工进度网络计划(网络计划)进行各维度的评测和分析,找出其中的硬性错误(如是否缺少工序,构件间的依赖错误等)和柔性错误(即各种资源安排是否合理等)。

本发明提出的网络计划合理性评测维度设计法,该设计法提供可选的7个维度作为评测内容,具体包括:

1)工作项完整性评测;

2)工序属性评测;

3)逻辑关系评测;

4)资源曲线图正确性评测;

5)横道图合理性评测;

6)资源分布合理性评测;

7)网络计划原则评测;

其中所述逻辑关系评测包括工艺逻辑关系准确性评测和组织逻辑关系合理性评测,对工艺逻辑关系准确性评测时,采用有向图固定路径深度搜索算法或有向图邻接矩阵算法获得工序之间的依赖关系,并以此作为考核标准进行判断;对组织逻辑关系合理性评测时,通过对人力资源、物力资源在整个施工组织过程中的安排是否合理来考核。

有向图的构成,将网络图中的所有工序提取出来,根据箭线找出每一道工序的所有前置工序和所有后置工序构成有向图。

进一步的,所述有向图邻接矩阵算法,是按所有工序的数量总和N建立N*N矩阵,从矩阵左上角向右定义列元素、向下定义行元素,列元素与行元素是按相同顺序排列的工序;邻接矩阵中元素的邻接关系以行为基准,标记每行中行元素到列元素的依赖关系,若直接或间接依赖则标记为1,若无依赖关系则标记为0,得到向图连通矩阵M

进一步的,在所述N*N矩阵中首先将有直接依赖关系、即两点之间存在有向边的元素标记为1,其他元素标记为0,得到有向图邻接矩阵M

进一步的,所述资源分布合理性评测,是将网络计划图中各工序的某类资源的资源强度,映射到xOy坐标轴上,x轴时间间隔以周为最小单位,其上映射有各工序的起始时间和结束时间,资源强度映射在y轴上,进行抽样求出标准差σ,根据标准差σ是否在预设的合理性区间内。

进一步的,所述工作项完整性评测,是通过分析网络计划得到全部工序的数量,将其与工程的标准工序数量依次进行对比,判断检查工序是否存在,是否多余或者遗漏。

进一步的,所述工序属性评测,是判定各工序的属性值是否满足设计规则。

进一步的,所述工序的属性值包括但不限于持续时间、工程编码、工程名称、计划量、单位、材料资源总量、人力资源强度、工序线宽和工序颜色。

进一步的,所述资源曲线图正确性评测,是根据材料资源曲线获得材料资源总用量以及机械资源,然后根据材料资源总用量和机械资源产能,计算出最小使用的机械资源数量,最后再判断机械资源计划用量是否>=最小机械资源数量。

进一步的,所述横道图合理性评测,是网络图转换为横道图后,对横道图时间单位、横道图显示完整性、横道图完整性及排序分别进行评测。

进一步的,所述网络计划原则评测,是对节点数的成对特性、线路完整性、是否存在多余虚工作分别进行评测。

本发明的网络计划合理性评测方法,用于对施工组织进度计划进行评测,该方法包括以下步骤:

第一步、设计评测规则;

第二步、编制评测补充文件;

第三步、系统评测;

第四步、结果展示;

其中所述设计评测规则,采用上述的网络计划合理性评测维度设计法,设置评测维度,并对各类评测结果设置评测分值,形成评测标准文件;

所述编制评测补充文件,为评测系统补充提供建筑构件之间的强依赖关系和构件使用材料的工程量。

进一步的,所述系统评测,对评测标准文件、评测补充文件和施工组织进度文件进行解析,分别获得原始评测标准数据、建筑构件间的依赖关系及构件所需工作量信息和待评测进度计划数据,根据评测标准文件中的评测规则,利用建筑构件间的依赖关系及构件所需工作量信息对原始评测标准数据进行补充,然后分配默认分值,得到最终评测标准数据;将最终评测标准数据结合待评测进度计划数据进行考核。

进一步的,如果评测标准数据不能满足评测人员的要求,评测人员对评测标准数据进行调整,并再次进行考核。

进一步的,对评测标准数据的调整包括选取特定的评测维度和对评测分值进行调整。

进一步的,所述结果展示,通过UI展示模块显示评分结果,对于错误项会以详细的错误原因展示出来,并以评测结果文件的形式导出。

一种网络计划合理性评测系统,该系统是自动化评测系统,包括文件解析模块、评测设置模块、数据模块、计算模块以及UI展示模块,能够执行上述的网络计划合理性评测方法。

进一步的,该评测系统支持多工程文件同时评测。

一种网络计划合理性评测装置,其内装有上述的网络计划合理性评测系统,能够执行上述的网络计划合理性评测方法。

有益效果:本发明通过采用自动化的方法解决人工评测的问题,该方法易于发现错误,评测系统会将评测结果直观展示出来,指出出现错误的地方,提前发现存在的施工隐患。大大降低了人工评测时出现的各种问题,实现高效、合理、准确的评测。

附图说明

图1是本发明评测系统的架构图;

图2是本发明评测系统的运行流程图;

图3是建筑物的模型示意图;

图4是完成建筑构件“基础1”的3道施工工序示意图;

图5是在网络计划图中,用箭线宽度表示人力资源强度示意图;

图6是在网络计划图中,用箭线颜色表示人力资源类型示意图;

图7是在网络计划图中,用工序的依赖关系描述构件的依赖关系示意图;

图8是用工序的依赖关系描述了构件D-1和D-2对构件JC-1强依赖关系,而D-1和D-2无强依赖关系的示意图;

图9是将有向图6的网络计划图,抽象成了邻接矩阵示意图;

图10是将图7邻接矩阵,通过数学算法,得到了具有连通性的矩阵示意图;

图11是原材料资源与其对应的机械资源,在使用量上的一种对应关系示意图;

图12是将网络计划图转换成横道图的示意图;

图13是用网络计划图完成对依次施工的编制方式示意图;

图14是用网络计划图完成对平行施工的编制方式示意图;

图15是用网络计划图完成对流水施工的编制方式示意图;

图16是根据网络计划图各工序资源使用的情况,转换成资源波动图示意图;

图17是网络计划图中出现线路不完整的示意图;

图18是在网络计划图编制中,存在多余虚工作编制的示意图。

具体实施方式

本发明针对编制好的施工进度网络计划进行评测,下面将结合项目模型详细介绍本发明的网络计划合理性评测方法,包括以下步骤:

第一步、设计评测规则

设计评测规则时,包括从以下7个维度进行评测维度选择,以及部分维度中必要的参数设定及各维度的分值设计:

1)工作项完整性评测;

2)工序属性评测;

3)逻辑关系评测;

4)资源曲线图正确性评测;

5)横道图合理性评测;

6)资源分布合理性评测;

7)网络计划原则评测。

此处分别对各维度进行详细说明。

1)工作项完整性评测

从施工项目整体的角度看待问题。在编制一个施工进度网络计划时,首要保证所有的工序都被涵盖到,才能保证工程项目施工的完整性。说明:在编制施工进度计划网络图时,不以构件为对象进行编制,而是以实现构件的工序为对象进行编制。

图3中的建筑物模型是由各构件组合构成,构件的建造是由多道工序依次施工完成。例如基础构件是由绑钢筋、支模板、浇筑混凝土等工序依次施工完成。在项目管理沙盘中的某基础构件可用JC-1表示,参见图4,建造基础构件JC-1包括3道工序:JC-1-1,JC-1-2和JC-1-3。评测系统在获取评测补充文件的后,构件间的依赖关系被拆解成工序的依赖关系。

在评测时,分析得到待评测工程的施工进度网络计划,得到全部工序的数量,将其与工程的标准工序数量依次进行对比,检查工序是否存在,是否多余或者遗漏等,如果正确得分,否则不得分。

2)工序属性评测

对工序属性的评测通过判定各工序的属性值是否满足规则要求。

结合图3-6及表1,典型的工序属性分为9种,每一种均具有明确规定。实际考核时可以选择其中的全部或部分项进行考核。基础构件JC-1由工序JC-1-1(绑钢筋)、工序JC-1-2(支模板)和工序JC-1-3(浇筑混凝土)这3道工序依次施工完成。对工序JC-1-1(绑钢筋工序)的各种属性评测,按照表1的规则来进行判断。

表1

①持续时间

在项目管理沙盘模拟施工时,每道工序的施工持续时间必须以周(即7天)为单位进行分配,所以工序的持续时间满足7的倍数,且不为0时,视为正确得分,否则不得分。

对于每道工序持续时长,会影响到人力及其他资源的安排,对总工期也会造成影响。而这些影响会在进度计划合理性维度内进行考核,因此本维度对持续时间的考核只需满足其规则即可,这样既能增强编制人对施工时间以周为单位的掌握,又能避免后面重复扣分,也保证了各维度间考核的独立性。

②工程编码

所有工序具有工程编码,施工人员可以通过工程编码,在网络计划图中直观地了解各工序表征的实际意义。例如图4中,工序JC-1-1的工程编码是GCL01,表示“绑钢筋”工序。

在不同工程项目中,各工序依据项目要求设置工程编码,编码完成后作为项目标准,在整个施工项目中统一使用。

在评测时,由于建筑构件是由哪几道工序依次施工完成是明确的。所以针对建筑构件的某工序,判断其对应的工程编码是否正确,如果正确得分,否则不得分。

③工程名称

工程名称是工程编码的中文解释,中文解释具有唯一性,因此与工程编码具有相同的作用。

在项目管理沙盘中,工程名称和工程编码是唯一对应的,两者都作为考核项。对于建筑构件施工的某工序,如果其对应的工程名称正确得分,否则不得分。

④计划量

对于工程项目,建筑物的构件根据尺寸大小,工序种类及数量,以及使用材料材质等因素,需要提前计划对于材料的用量。

由于建筑物的构件是由各个工序依次施工完成,而每个工序使用的材料不一样,所以需要对各工序设定用料的计划量。例如对工序“绑钢筋”设定钢筋材料的计划量,对工序“浇筑混凝土”设定混凝土的计划量。

在评测时,如果编制的施工进度网络计划中,对各工序设定的计划量和规则中的计划量一致,则正确得分,否则不得分。

⑤单位

对于不同的工序,使用的材料不一样,因此材料的统计单位也不一样。例如工序“绑钢筋”,工种是钢筋工,只能使用钢筋材料,所以统计单位是吨;如果是“支模板”,其使用模板为材料资源,统计单位是平方米。

在评测时,如果工序的材料统计单位和规则中的对应,则正确得分,否则不得分。

⑥材料资源总量

对于同一种材料,存在多种形式,例如钢筋材料有钢筋原材和成品钢筋,混凝土材料有砂石、水泥和成品混泥土。对于材料资源总用量的考核,检查能否按照计划进行。

例如该道工序使用的材料资源总量过多,在机械资源(例如钢筋加工机、水泥搅拌机等)一定的情况下,完成资源的使用必然消耗更多的工作时间,从而导致的下一道工序的开始时间,间接影响到后续其他工序的施工,甚至对整个项目施工周期可能造成影响;如果增加机械资源的大量投入,必定会增加人力资源(班组)的投入,从而对整个项目的资源分布产生影响,资源分布的不合理会产生窝工及其他问题,导致资源不能高效合理的工作,造成了项目成本的提高。

对于不同的工序,需要统计其对应的材料总量,即原材料+成品材料。当材料资源总量等于规则中的用量时,则正确得分,否则不得分。

⑦人力资源强度

对于一项具体的工作,需要安排多少(班组)人力,需要根据工种产能,持续时间,工作总量等因素综合考虑。如果安排不合理,会造成人力资源浪费或短缺,间接造成后续工作窝工等现象,所以对人力资源强度的考核尤其重要。

人力资源强度(单位为班组),通过公式计算:

人力资源强度=材料资源总量/(工种周产能*(持续时间/7天))

其中,持续时间/7天表示周数,乘以工种的周产能,表示一周可以使用的材料总量,再用材料资源总量除以,表示需要多少班组的人力资源强度。

对于人力资源强度的考核,通过公式得出非零整数视为正确得分,否则不得分。因为人力资源强度的单位是班组,结果只能为整形,若不是非零整数,则表示公式内其他参数有错误。

⑧工序线宽

在绘制网络计划图时,用工序线宽直观表示人力资源强度。施工人员可以通过网络计划图了解完成该工序需要投入的人力资源强度(劳务班组),无需再通过属性了解细节,直观且效率高。参见图5,工序JC-1-1的线宽为1,表示该工序需要投入1个班组的“钢筋工”,工序JC-1-2的线宽为2,表示该工序需要投入2个班组的“支模板工”。

在评测时,工序线宽值要和其人力资源强度值一致,如果一致则正确得分,否则不得分。

⑨工序颜色

在绘制网络计划图时,可以通过设定网络节点间连线的颜色,来表征该任务是何种工序。因此施工人员可以通过网络计划图了解该工序要完成的任务,以及工种的安排,无需再关注细节。

在具体的工程项目中,工序颜色和工种的对应关系需要提前设定,作为标准参数供施工成员参考。如果工序的工序颜色和其工序类型一致,则正确得分,否则不得分。

在项目管理沙盘模拟施工时,颜色与工种的对应关系:黄色-绑钢筋、绿色-支模板、粉色-浇筑混凝土。工序JC-1-1表示完成基础构件JC-1的第1道工序“绑钢筋”,在编制网络计划图时,工序对应的两个网络节点间的连线应用黄色表示。如图6,工序JC-1-1的连线颜色为黄色,则表示正确,否则错误。其他工序类似。

工序颜色和工序线宽都属于易用性属性,便于施工人员通过网络计划图即可知道要做的任务,以及人力资源用量的安排。

3)逻辑关系评测

逻辑关系实质上分为两种:工艺逻辑关系和组织逻辑关系。

工艺逻辑关系是由工艺过程或者工作程序决定的顺序,是客观存在的,不能随意改变,即强依赖关系。参见图3某建筑物的模型示意图,例如构件D-1、构件JC-1、构件B-1,对应于建筑中的真实构件。构件D-1和构件D-2强依赖构件JC-1,只有施工完成了构件JC-1后,才能开始D-1和D-2构件的施工工作,否则错误,这就是工艺逻辑关系。

组织逻辑关系是指在不违反工艺逻辑关系的前提下,人为安排工作的先后顺序,组织逻辑关系可根据具体情况进行安排。对于构件D-3和构件D-4是否施工,和构件JC-1是否完成没有关系。在编制施工进度网络计划时,可以人为安排在先完成了JC-1后,再开始施工D-3和D-4,也可以颠倒顺序,这就是组织逻辑关系。

对于工艺逻辑关系的考核是有据可依的,而对组织逻辑关系的考核是没有标准的,只要安排的合理都是可以的。

对两种逻辑关系的考核,是本发明的重要内容。在此先结合图3、图7-10,以及表2,对工艺逻辑关系的考核进行说明。

将“基础构件”用JC表示,将“柱构件”用D表示,将“板构件”用B表示。用JC-n表示第n个基础构件,用JC-n-m表示第n个基础构件的第m道工序或工艺,“基础构件”和“板构件”都分成3道工序,m取值为1,2,3,分别表示“绑钢筋”,“支模板”和“浇筑混凝土”,这3道工序顺序是一定的,属于工艺逻辑关系,其他构件以此类推。对于板构件的3道工序顺序和其他构件有所区别,是“支模板”,“绑钢筋”,“浇筑混凝土”。

可以看到,构件JC-1完成后,才可施工D-1、D-2构件,即D-1、D-2依赖JC-1,但JC-4构件是否完工,不影响D-1构件施工,即无依赖关系;B-16构件必须在D-1和D-6都完工的情况下,才能施工,即B-16依赖D-1和D-6,从而间接依赖JC-1和JC-3。

根据建筑物中各构件种类、数量、以及相邻构件之间的依赖关系,间接的代表了工序、数量以及工序之间的强依赖关系,因为每一种构件的施工过程均是由特定的(工艺)工序依次施工完成,因此通过对构件信息的收集,得到该建筑物的评测补充数据,用图表表示的话,参见表2。

表2

其中构件之间的强依赖关系可以解释为:

JC-1完成后方可对D-1、D-2进行施工;

JC-2完成后方可对D-3、D-4进行施工;

JC-3完成后方可对D-5、D-6进行施工;

JC-4完成后方可对D-7、D-8进行施工;

B-25、B-47、B-16、B-38之间的约束见编号。

构件D-1依赖构件JC-1,可转换成D-1-1、D-1-2、D-1-3依赖JC-1-1、JC-1-2、JC-1-3,如图7所示,工序之间的依赖关系通过网络计划图来表示。这种依赖关系属于比较典型的一种,中间没有任何干扰项和其他工序。

在网络计划图中,一道工序用两个网络节点(开始节点和结束节点)和箭线表示。网络节点由代号唯一表示,工序之间的依赖关系由箭线表示。实工序采用实箭线,虚工序采用虚箭线。将网络图中的所有工序提取出来,同时根据箭线,找出每一道工序的所有前置工序和所有后置工序,构成有向图,如图8所示。

查找这些工序之间的依赖关系,提供两种解决方案:有向图固定路径深度搜索算法和有向图邻接矩阵算法。

①有向图固定路径深度搜索算法

固定路径搜索是指在网络计划图中,找出一条有向路径,路径中要包含全部有固定依赖关系的网络节点,否则将继续查找下一条路径,直到所有路径都被查找到。

下面通过图8解释说明,在网络计划图中找出图7的固定路径:JC-1-1→JC-1-2→JC-1-3→D-1-1→D-1-2→D-1-3。首先从节点1出发,找到节点2,1→2表示工序JC-1-1已施工完成;此时以节点2为开始节点,对其邻接节点进行深度搜索,找到节点4,2→4表示工序JC-1-2完成;依次方式进行类推,当找到节点8时,JC-1-1→JC-1-2→JC-1-3→D-1-1的依赖关系全部满足;再以节点8为起点,找邻接节点10,一直找到节点15,未找到固定路径;以此对节点进行回退至上一级,用上一级的下一个邻接节点进行搜索,如果未找到则再次退到上一级,以此类推;此时回退至节点11,以11的下一个邻接节点12进行深度搜索;如果存在满足的路径则退出搜索,否则继续回退;此时又回退至节点8,以节点8的下一邻接节点9开始深度搜索,直到遍历完全部节点。根据上述深度搜索算法,找出一条路径满足要求,即JC-1-1→JC-1-2→JC-1-3→D-1-1→VIR4→D-1-2→VIR6→D-1-3。其中VIR代表其它工序。

上述算法在结构相对简单的网络计划图中效果较好,但在网络计划图中线路错综复杂,随着构件的数量的增多,其中的线路出现几何倍的上升。若要查找的固定线路内的工序数量也很多,那么在一张较为复杂的网络图中深度搜索,其时间复杂度较大,评测效率降低。如果采用路径缓存的方式,可以提高评测效率,但只能处理复杂度中等(路径低于50万条)的网络计划图。但对这些路径存储是需要开辟相当大的空间,对于非常复杂的网络图,通过缓存路径的方式会造成运行内存分配枯竭而异常。总之,上述算法只能解决部分项目工程的评测,不具备全面性,此时可以采用下述有向图邻接矩阵算法。

②有向图邻接矩阵算法

有向图邻接矩阵算法是对网络计划图进一步的数学抽象,所谓邻接矩阵是用一个二维数组的矩阵来构建模型,每一个顶点和其它顶点之间若有边,则他们交点为1,否则为0。

举例说明:提取图3中的4个构件:构件JC-1、构件JC-2、构件D-1和构件D-2,其中构件D-1、构件D-2分别强依赖构件JC-1。对这4个构件的施工采用流水施工方式,在编制施工组织进度计划时,将4个构件转换成其各自对应的N道施工工序,然后用网络图进行表示,如图8所示。

从图8中可知,共有19道工序,将图8的网络图转换成19*19的矩阵,边没有权值,从矩阵左上角向右、向下定义行、列元素,即按相同顺序排列的工序:JC-1-1(A)、JC-2-1(B)、VIR1(C)、JC-1-2(D)、VIR2(E)、JC-1-3(F)、JC-2-2(G)、VIR3(H)、D-1-1(I)、JC-2-3(J)、VIR4(K)、D-2-1(L)、D-1-2(M)、VIR6(N)、D-2-2(O)、VIR5(P)、D-1-3(Q)、D-2-3(R)、VIR7(S)。

邻接矩阵元素的邻接关系以行为基准,对每行中各列元素依次标记。

S1,通过遍历有向图,将两节点之间存在有向边的情况,在矩阵交点处标记为1,否则为0,填充矩阵,得到有向图邻接矩阵M

在有向图8中可知,A是首道工序,所以其他工序向A都没有有向路径,因此在有向图邻接矩阵M

S2,根据有向图邻接矩阵M

遍历有向图邻接矩阵M

对于第0列不存在标记为1的元素,因此无需计算到A的有向连通性。对于第1列(i=1)第2行(j=2)存在标记为1的元素,即C->B连通,将第1行的各列值,分别累加到第2行的各列上,非0的标记为1,其余为0。从矩阵的第1行中,可知B->G是存在有向连通的,此时累加到第2行后,表明C->B->G是有向连通的,这就得出了C基于B,间接的连通了G。依次方式类推,可以获取全部元素间接有向连通的所有元素,从而推理出有向图邻接矩阵M

S3,通过各工序在有向图连通矩阵M

以图10所在实施例举例说明,I(D-1-1)->M(D-1-2)的元素a

通过上述两种算法查找工序之间的依赖关系,判断依赖关系是否正确,若正确得分,否则不得分。本算法在解决工序之间的依赖关系时,极大的提高了运行效率和准确性,在时间复杂度和空间复杂度都得到了极大的优化。

4)资源曲线图正确性评测

资源曲线图是在时间和空间维度内,展示各工序对资源材料的使用情况,施工人员通过资源曲线图可以掌握投入各种资源的时间和用量。

在施工过程中,如果使用了原材料,例如砂石和水泥,就需要配置相应的机械资源,例如混凝土搅拌机。对于机械资源使用量,是要根据使用的原材料和机械资源的产能决定。因此需要对机械资源的曲线图正确性进行考核。

下面结合图11以混凝土搅拌机资源进行说明:

在判断混凝土搅拌机资源曲线正确性时,首先获得水泥、砂石和混凝土搅拌机资源曲线,然后再根据材料资源总用量和机械资源产能,计算出最小使用的机械资源数量,最后再判断机械资源曲线内的机械资源计划用量是否>=最小机械资源数量,如果是则正确,否则错误。

计算公式如下所示:

混凝土搅拌机数量>=(水泥量+砂石量)/产能

通过考核资源曲线图的正确性,可以掌握整个施工进度网络计划的各工序资源分布,从而配置合理的机械资源。

5)横道图合理性评测

在建筑领域内,编制施工进度网络计划通常采用网络计划图进行表达,尤其是双代号网络图。但是在实际应用中,网络图和横道图是可以互相转换的。

在转换成横道图显示时,可以直观的了解整个项目有多少工序,以及工序的开始时间和结束时间等等信息,具体如图12所示。

①横道图时间单位评测

在建筑施工中,工期通常是以工程周为时间单位。在转换成横道图时,各工序的在总工期的第几周开始施工,以及施工完成时间,展示得简单明了。

在评测时,网络计划图转换成横道图时,工期是以工程周为时间单位表示的,即为正确,否则错误。

②横道图显示完整性评测

对于一个较为复杂的工程项目,拆解的工序会非常多,在将网络计划图转换成横道图展示时,要求在一张图里能够全部展示出来,便于施工人员可以从整体上把控项目。

在评测时,如果横道图能显示的最小工序数量>=实际工序数量,则视为正确,否则错误。

③横道图完整性及排序评测

对工序在横道图内显示是否完整,且工序的显示顺序是否和标准要求一致,如果这两点都满足则正确,否则错误。

6)资源分布合理性评测

在第3)项逻辑关系评测时,提出了组织逻辑关系。对组织逻辑关系的考核,是该部分的另一重要内容。

资源分布合理性实质上就是对资源优化的最大化。资源优化就是对工程项目所需的人、材料、机械等资源的优化,通过改变工作的开始时间和完成时间,使资源按照时间的分布符合优化目标。在编制施工进度网络计划时,合理的组织逻辑关系安排至关重要。下面以图3中的构件JC-1和构件D-1、构件D-2的工作安排进行举例说明:

因为构件D-1和构件D-2都客观依赖构件JC-1,属于工艺逻辑关系,顺序不能改变。但D-1和D-2之间没有这样关系,属于组织逻辑关系,可以人为进行安排。

在实际建设施工过程中,根据建筑工程项目的施工特点、工艺流程、资源利用、平面或空间布置等要求,目前有三种较为成熟的方法:依次施工、平行施工和流水施工。

a)依次施工:

依次施工是将拟建工程项目的整个建造过程分解成若干个施工过程,按照一定的施工顺序,前一个施工过程完成后,后一个施工过程才开始施工。

参见图13所示项目:

①施工工期为63天,工期时间很长;

②各专业工程队不能连续工作,产生窝工现象,例如钢筋工在执行完成D-1-1后,就要窝工等待,直到混凝土工完成D-1-3,其他工种类似;

③工作面有闲置现象,空间不连续。例如在完成D-1工作面后,不能直接在D-1工作面上执行其他工作,造成闲置,只有完成D-2工作后,才可以继续。

b)平行施工:

当拟建工程任务十分紧迫、工作面允许及资源保证供应的条件下,可以组织多个相同的工作队,在同一时间、不同的工作面上进行施工,齐头并进,这样的施工组织方法称为平行施工组织方式。如图14所示:

①施工工期为42天,工期时间最短;

②单位时间内投入的人力、物力、材料等资源成倍增加,不利于资源供应组织;

③施工现场的组织管理复杂。

平行施工适用于工期要求紧,大规模的建筑群及分批分期组织施工的工程任务。该组织方式只有在各方面资源供应有保证的前提下,才是合理的。

c)流水施工:

流水施工是将拟建工程项目的整个建造过程分解成若干个施工过程,同时将拟建工程项目在平面上划分成若干个劳动量大致相等的施工段;在竖向上划分成若干个施工层,按照施工过程分别建立相应的专业工程队;各专业工程队按照一定的施工顺序投入工作,各专业工作队在各施工对象上连续、有节奏地施工,并做最大限度搭接的施工组织方式。如图15所示:

①充分利用了工作面,施工工期为49天,争取时间,有利于缩短工期;

②各工程队实现专业化施工,有利于改进操作技术,保证工程质量,提高劳动生产率;专业工程队能够连续作业,相邻两工作队之间实现了最大限度的合理搭接;

③单位时间投入施工的资源量较为均衡,有利于资源供应的组织工作;

④为施工现场的文明施工和科学管理创造了有利条件。

⑤流水施工组织方式的实质是充分利用了时间和空间,从而达到连续、均衡、有节奏地施工的目的,缩短了工期,提高了劳动生产率,降低了工程成本。因此,流水施工方式是一种先进的、科学的施工组织方式。

在评测系统里,就是通过这种对人力、物力等资源在整个施工组织过程中,安排的是否合理来考核组织逻辑关系的优良。不同的施工方式,对资源的分布和利用是不一样的。对于一个合理的施工进度网络计划,应该在资源分布上是比较合理的。

通过人力资源合理性分配的考核举例说明资源分布合理性评测,其他资源的分配与此相同,具体方法如下:

S1,将网络计划图中各工序的人力资源强度,映射到一个xOy坐标轴上,各工序的起始时间和结束时间在x轴上进行映射,人力资源强度在y轴上进行映射,O为坐标原点。时间间隔以周为最小单位。截取网络计划图中的一段数据,如图16所示。

S2,对图16中的波形进行点抽样,求出波形的标准差σ。标准差σ反映数据集的离散程度,其计算公式如下所示:

其中r表示人力资源强度抽样点的均值,N表示样本点的个数,x

S3,对标准差进行分析。

标准差表示样本某个数据观察值相距平均值有多远:标准差越小,表明数据越聚集;标准差越大,表明数据越离散。

在施工组中,标准差越小,表示在整个施工组织工期中,各工序的人力资源分布比较合理;标准差越大,表示在工期的某个时间段上,出现密集的人力资源安排,造成人力分布不均,出现窝工或浪费的情况。

所以在评测时,提前设置一个标准差的合理性区间,如果得到的人力资源方差在合理性区间以内,表示分布合理,得分;否则不得分。

对于其他资源的考核办法与人力资源强度的方法一致。

7)网络计划原则评测

通过网络图编制施工进度网络计划时,需要满足网络图绘制原则。而这种原则在建筑施工领域内属于行业标准,这样就可以保证不同的施工人员可以互相读懂对方编制的施工进度网络计划。

①节点数

在编制网络计划图时,要求绘制的网络图只能有一个开始节点和一个结束节点,用于分别表示整个施工项目的开始和结束。

在系统进行评测时,如果起始节点或者结束节点不唯一,则视为错误,不得分;否则正确得分。

②线路完整性

在编制网络计划图时,要求由网络节点和连线组成的全部线路都必须是连通的,即从开始节点可以走到结束节点。因为网络计划图是以时间为轴进行绘制的,一但有线路中断,则表示时间中断,这不符合常理。

在真实施工项目中,有一种仅消耗时间而不消耗人力的工作,被称之为虚工作。虚工作在实际项目中是比较常见的,主要是用于等待,例如用混凝土浇筑的楼板,必须在凝固后,才可以施工其他建筑物。在编制网络图时,对于这种工序用虚线表示,但线路不可以断开。线路不完整示意图如图17所示。

所以在评测时,如果出现从起点到终点不连通的线路,则认为线路不完整,错误不得分,否则正确得分。

③多余虚工作

对于多余虚工作,虽然在逻辑关系上不会影响整个进度计划,但是多余的虚工作会增加线路的复杂性,会干扰施工人员对进度计划的理解。

用图18举例多余虚工作(即虚工序)的情况:

在开始执行节点编码8→10的工序(D-2-1)时,必须是6→8的工序和4→8的工序都完成的前提下才可以。由于4→8是虚工作,仅表示依赖关系,所以4→8完成的情况就是2→4完成的情况。由于在开始6→8工作时,就已经要求2→4必须先完成,所以4→8依赖的情况属于多余,即4→8属于多余虚工作。

所以要求在绘制网络图时,尽可能简练清楚。对于出现多余虚工作情况时,需要扣除相关分数。

以上内容对7个维度的评测规则进行了解释。特别是对于打分的标准,并不必须统一为1或0,各项的分值是用户根据待评分项的重要程度设定的,分配的权重可以调整。对于特定的待评分项也可以进行锁定,不允许被修改。

本发明在系统评测时,为了能降低人工成本和时间成本,评测系统支持多工程文件同时评测。

不同工程项目,所要求的技术指标不同或者所关注的侧重点不同,可以选择其中部分项进行评测。

第二步、编制评测补充文件

为评测系统补充提供建筑构件之间的强依赖关系和构件使用材料的工程量,该文件不属于施工进度计划文件。

第三步、系统评测

采用自动化评测系统,包括文件解析模块、评测设置模块、数据模块、计算模块,以及UI展示模块。

对于待评测的施工组织进度计划文件(用户工程文件),文件解析模块仅负责解析数据,将待评测进度计划数据读取出之后,写入数据模块(具有核心数据库),系统对该数据不做任何修改。

所述评测补充文件内包含项目相关施工建筑构件之间的强依赖关系,以及构件所需的工程量。对于不同的施工项目,其所构件的建筑物不同,使用的构件种类、构件之间的依赖关系,以及完成构件所需的工程量是不一样的。因此对于不同的施工进度组织计划的评测,都需要编制对应的评测补充文件。

在系统评测时,将评测标准文件、评测补充文件和施工组织进度文件导入文件解析模块;该文件解析模块从所述评测补充文件中读取建筑构件间的依赖关系及构件所需工作量信息,根据评测标准文件中的评测规则,对从评测标准文件得到的原始评测标准数据进行补充,然后分配默认分值,得到最终评测标准数据,文件解析模块从所述施工组织进度计划文件读取评测相关数据;之后将最终评测标准数据和评测相关数据写入数据模块,其具有核心数据库。如果评测标准数据不满足用户需求,用户可在评测设置模块中进行修改后,再次经文件解析模块后写入数据模块。

计算模块对从核心数据库中提取出来的数据进行处理,利用评测规则对待评测进度计划数据进行系统评测。

如果评测标准数据不能满足评测人员的要求,评测人员可以通过“评测设置模块”,对评测数据进行多次调整,如选取特定的评测维度,对重要的评测项分值进行调整,加重分值等等。对于设置完的评测标准数据也写入“核心数据库”。

第四步、结果展示

对于评测出的结果通过UI展示模块可显示评分结果,对于错误项会以详细的错误原因展示出来,便于编制人员修正,并可以评测结果文件的形式导出。

一种网络计划合理性评测装置,内嵌有上述自动化评测系统,能够对网络计划的合理性进行评测。

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