[发明专利]基于网络技术的铁路站场施工工期优化方法

说明书

本发明公开了基于网络技术的铁路站场施工工期优化方法，通过网络计划的费用优化，在按各工序的正常工期绘制的原始工序网络图的基础上，通过利用时差，逐个阶段不断压缩费用变化率最低的工序或工序组合，以求达到整个工程项目在实施过程中工期最短，费用最少的目的。根据站场改造实际工程量和站场中线路股道封锁顺序将工程量分解成了12个工作任务，通过建立网络图进行优化。在运用网络计划模型对工程进行工期费用优化的基础上，引入了工期质量模型，最后以工期、费用和质量三个因素构建综合目标函数。并用中梁山车站站场改造工程为例验证了这种方法的可行性和有效性，能够为项目管理者编制施工进度计划时提供一定的科学指导。

技术领域

本发明涉及基于网络技术的铁路站场施工工期优化方法，属于铁路施工工程管理技术领域。

背景技术

大型站场改造工程往往规模大、涉及的专业多、范围广，且各专业施工相互配合、相互制约，甚至相互干扰，改造过程复杂且须在不中断运输的条件下进行施工。对于这种复杂的站改工程，如何合理的控制工期，使站场改造能高效、优质的完成，并且费用最优，一直是项目管理者面临的难点。当前国内对既有铁路站场改造工程工期优化的研究不多，现有文献针对站场改造的研究着重于对站场施工经验的总结、施工技术和施工特点、难点的论述，对改造工程工期、费用和质量的优化研究稍有涉及，但缺乏定量、系统的分析。而对一般施工项目工期、费用和质量优化的求解方法有很多，近年来一些国内学者开始尝试采用一些智能搜索算法求解工期-成本-质量优化问题，如遗传算法、粒子群算法和蚁群算法和等，往往可以得到几个较好的Pareto最优解，但建模困难，求解耗时较长，不利于项目管理者在较短的时间内做出决策。

基于网络技术的工期费用优化模型是一种传统的用来解决项目工期优化问题的方法。它是在一定的约束条件下，按既定目标对网络计划进行不断改进以寻求满意方案的过程。方法简便易行，且在以往一般施工项目优化问题的求解上，运用网络技术能够取得令人满意的解，具有独到的科学性和实用性。因此，将基于网络技术的工期费用优化模型运用于站场改造工程中，并考虑到压缩工期工程质量会受到影响，运用工期质量模型对所得方案的工程质量进行量化，最后构建关于项目工期、费用和质量的综合目标函数对不同的施工工期进行排序，得出最优工期，为项目管理者提供一定的参考。

发明内容

本发明的目的在于提出了基于网络技术的铁路站场施工工期优化方法，通过网络计划的费用优化，在按各工序的正常工期绘制的原始工序网络图的基础上，通过利用时差，逐个阶段不断压缩费用变化率最低的工序或工序组合，以求达到整个工程项目在实施过程中工期最短，费用最少的目的。

本发明的采用的技术方案为基于网络技术的铁路站场施工工期优化方法，该方法包括如下步骤：

(1)绘制各工序在正常工期下的网络计划图，通过各工序的时间参数，确定关键线路和关键工作；

(2)结合合同工期、各工序最低要求质量，确定各关键容许压缩的时间；

(3)按顺序逐次选择关键工作，压缩其作业时间，并重新绘制新的网络计划图；

(4)重复步骤(3)，直到整个网络计划图的总工期不能在缩小为止。

在执行步骤(3)时考虑，除了费用随工期变化最小的关键工作工作优先压缩外，还注意保证所要压缩的关键工作的质量受压缩工期的影响较小，同时资源受限较少。

当工程项目经过初步优化后可得到满足工期要求的一系列不同的工期方案，接下来即计算不同工期方案的费用值。

工程费用包括直接费用和间接费用两部分。工程费用与工期有密切关系，在一定范围内，直接费用随着时间的延长而减少，而间接费用则随着时间延长而增加。假设网络计划中各单项工作任务的直接费与压缩工期呈单增线性关系，其直接费用变化率为δ；间接费用与工程压缩工期呈单减线性关系，间接费用变化率为q。则根据假设可得工作任务i的实际费用C_i为