[发明专利]面板堆石坝施工工期-质量-成本均衡优化方法

摘要

本发明属于土木工程技术领域，为工程决策提供理论依据及可行有效的实用方法，同时协助工程项目管理人员对坝体填筑施工进行管理与控制，从工程的整个生命周期进行考量，综合考虑工期及质量对成本的重要影响，为决策者提供更加符合实际施工需求且更经济的施工方案。为此，本发明采取的技术方案是，面板堆石坝施工工期‑质量‑成本均衡优化方法，建立基于质量成本和决策偏好的工期‑质量‑成本均衡优化模型，给出优化模型求解的基于模糊工期和模糊质量的非支配排序遗传算法；建立的数学模型即建立的目标函数和采用模糊测度Me方法计算各个总方案的工期、质量、施工成本、总成本。本发明主要应用于土木工程。

主权项

1.一种面板堆石坝施工工期‑质量‑成本均衡优化方法，其特征是，建立基于质量成本和决策偏好的工期‑质量‑成本均衡优化模型，给出优化模型求解的基于模糊工期和模糊质量的非支配排序遗传算法；建立的数学模型即建立的目标函数和采用模糊测度Me方法计算各个总方案的工期、质量、施工成本、总成本具体如下：计算最短工期、最低总成本、最高质量公式为：max Q＝αQmin+(1‑α)Qavg  (3)计算质量成本，包括预防成本、鉴定成本及损失成本：满足：f(Q)＝PC+AC+FC  (4)计算方案最小质量、平均质量及函数的约束条件：Qmin＝min{qij:xij＝1}1≤i≤N,1≤j≤mj  (5)x_ij＝1或0，1≤i≤N  (7)[v]+表示max{0,v}；FC是损失成本，PC是预防成本，AC是鉴定成本，最高质量水平Q′max对应的质量损失成本W1及最低质量水平Q′min对应的质量损失成本W2，则由专家打分法确定；计算质量成本的公式如下：由上式及目标函数即可获得总方案的工期、总成本及质量；其中，T：工程总工期，天；C：工程总成本，元；D：工程的截止日期，天；N：工程中工序的数量；dij：第i个工序的第j个方案的工期，天；xij：索引变量，当第i个工序的第j个方案被选用时，xij＝1，否则，xij＝0；cij：第i个工序的第j个方案的费用，元；mi：第i个工序的方案的数量；IC：工程中各项活动的间接成本，元/天；β：对于工期拖延的惩罚成本，元/天；I：对于工期提前的奖励成本，元/天；Q：工程质量，％；α：Qmin和Qavg两者的相对重要性；Qmin：工程中某一方案中所有工序的最低质量，％；Qavg：工程中某一方案中所有工序的平均质量，％；qij：第i个工序的第j个方案的质量，％；γ：预防成本与鉴定成本之和占工程总投资的比重，％；W：工程项目总投资，元。