Основы организации планирования и управления автомобильными дорогами. Курс лекций
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Транспортное строительство
Издательство:
Российский университет транспорта
Автор:
Казарян Рубен Рафаелович
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 255
Дополнительно
Учебное пособие посвящено актуальным аспектам основ организации планирования и управления автомобильными дорогами. Рассмотрены методики построения традиционных и вероятностных линейных календарных графиков производства дорожно-строительных работ (правильная расстановка техники и трудовых ресурсов, степень использования основных производственных фондов, согласованная деятельность производственных подразделений в процессе производства работ). Указанные вопросы решаются в процессе планирования производства и управления им. За последние десятилетия они дополняются сетевыми графиками. Организация
производственной базы и обеспечение ее ритмичной работы во многом определяют ритмичность строительного производства, его технико-экономические показатели. Изложены методы традиционных расчетов элементов
производственной базы применительно к проблемам инноваций, системного анализа и управления. Рассмотрены вопросы применения моделей массового обслуживания в дорожном строительстве. Однако фактическую область их применения даже трудно представить. Ряд предлагаемых моделей являются довольно сложными. Это касается вероятностных моделей, моделей с многоканальным обслуживанием и т.п. Для более глубокого изучения темы
(это касается научной работы магистров, аспирантов, докторантов) в настоящее время все более широкое применение находят модели инфографии антропотехнического менеджмента.
Для преподавателей, студентов, аспирантов, докторантов, соискателей и инженеров при изучении основ организации, планирования и управления автомобильными дорогами.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 625: Строительство транспортных коммуникаций
- 656: Транспортное обслуживание. Транспорт в целом. Почтовая связь
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 08.03.01: Строительство
- ВО - Специалитет
- 08.05.02: Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей
- 08.05.03: Строительство, эксплуатация, восстановление и техническое прикрытие автомобильных дорог, мостов и тоннелей
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)» 16/5 Р.Р. КАЗАРЯН, Б.А. ЛЁВИН ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫМИ ДОРОГАМИ КУРС ЛЕКЦИЙ М о с к в а – 2 0 1 8
УДК 625.7/.8:656.01 К143 Р е ц е н з е н т ы : доктор технических наук, профессор, советник РААСН В.В. АБРАМОВ; доктор технических наук, профессор М.В. БЕРЛИНОВ К143 Казарян, Рубен Рафаелович Основы организации планирования и управления автомобильными дорогами. Курс лекций: уч. пос. / Р.Р. Казарян, Б.А. Лёвин. — Москва: Российский университет транспорта (МИИТ), 2018. — 255 с. ISBN 978-5-7473-0885-5 Учебное пособие посвящено актуальным аспектам основ организации планирования и управления автомобильными дорогами. Рассмотрены методики построения традиционных и вероятностных линейных календарных графиков производства дорожно-строительных работ (правильная расстановка техники и трудовых ресурсов, степень использования основных производственных фондов, согласованная деятельность производственных подразделений в процессе производства работ). Указанные вопросы решаются в процессе планирования производства и управления им. За последние десятилетия они дополняются сетевыми графиками. Организация производственной базы и обеспечение ее ритмичной работы во многом определяют ритмичность строительного производства, его технико-экономические показатели. Изложены методы традиционных расчетов элементов производственной базы применительно к проблемам инноваций, системного анализа и управления. Рассмотрены вопросы применения моделей массового обслуживания в дорожном строительстве. Однако фактическую область их применения даже трудно представить. Ряд предлагаемых моделей являются довольно сложными. Это касается вероятностных моделей, моделей с многоканальным обслуживанием и т.п. Для более глубокого изучения темы (это касается научной работы магистров, аспирантов, докторантов) в настоящее время все более широкое применение находят модели инфографии антропотехнического менеджмента. Для преподавателей, студентов, аспирантов, докторантов, соискателей и инженеров при изучении основ организации, планирования и управления автомобильными дорогами. УДК 625.7/.8:656.01 © Российский университет ISBN 978-5-7473-0885-5 транспорта (МИИТ), 2018
Л Е К Ц И Я 1 КАЛЕНДАРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ Вопросы: Введение 1. Методика разработки линейных календарных графиков 2. Методика построения вероятностных графиков организации дорожно- строительных работ ВВЕДЕНИЕ График производства (организации) работ является одним из основных документов проекта производства работ. Он отражает решение на организацию работ, выбранный метод организации и способ их развертывания, последовательность технологических процессов, расстановку техники и рабочих в частных потоках, содержит другую производственно-техническую информацию. В практике строительства объектов применяются различные виды графиков производства работ: — линейные календарные графики; — сетевые графики. Они объединены единой теорией календарного планирования, которая создавалась трудами таких ученых в области управления строительством как В.М. Могилевич и Т.В. Боброва (СибАДИ), А.А. Калерт, И.А. Золотарь, Ю.А. Мальцев (ВАТТ), Н.В. Горелышев (МАДИ) и др. Несмотря на различие подходов к структуре и построению графиков, они объединены общими идеями увязки сроков производства работ и используемых материальных и технических ресурсов, отображением технологических процессов. В лекции эти идеи излагаются применительно к линейным календарным графикам.
1. МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ЛИНЕЙНЫХ КАЛЕНДАРНЫХ ГРАФИКОВ ЛКГ отображает решение на организацию работ, поэтому до начала его построения должны быть определены: — требуемый темп строительства; —длина захватки; —построены технологические карты (схемы); —рассчитан состав специализированных подразделений. Последовательность построения графика: 1. Построение плана с ситуацией строящейся дороги (ее участка). При этом на оси дороги указываются расстояния (пикеты), обстановка слева и справа от дороги, характерные элементы дороги и инфраструктуры (карьеры, трубы, пересечения и т.п.). Под планом отображается сетка видов работ. 2. В масштабе времени вычерчиваются линии выполнения работ (линии работы каждого специализированного подразделения). Для наглядности каждая из линий показывается своим цветом и отражается в таблице условных обозначений. Для каждой линии указывается состав специализированного подразделения. 3. При необходимости проводится корректировка состава подразделений, времени выполнения работ на захватке. Этот этап выполняется в случаях, когда темпы работ подразделениями существенно различаются, либо общий срок завершения работ выходит за пределы директивного. 4. Подсчитывается общая потребность в технике и строятся эпюры использования по времени наиболее дефицитных машин. Чаще всего такие эпюры строятся для автосамосвалов, экскаваторов, бульдозеров, а также для других машин, используемых в течение всего строительного сезона и в большом количестве. Если темп работ на захватках неодинаков (это характерно для потоков по возведению земляного полотна устройству труб), решается задача выбора рациональной последовательности выполнения работ на объектах . Общий вид построенного графика (в упрощенном виде) показан на (рис. 1).
Рис. 1. Общий вид линейного графика 2. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТНЫХ ГРАФИКОВ ОРГАНИЗАЦИИ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ Для изложения методики построения вероятностных календарных графиков воспользуемся примером. На рис. 2 показан традиционный детерминированный календарный график строительства участка автомобильной дороги, каждая линия которого является математическим ожиданием темпа выполнения работ. Например, линия возведения земляного полотна (линия II) свидетельствует о том, что работы будут завершены через 10 смен после их начала. Однако готовность работ в такой срок имеет вероятность 0,5, поскольку имеет место одинаковая вероятность завершить работы в течение 10 смен, а также выйти за пределы этого срока.
Рис. 2. Традиционный линейный календарный график Если принять вероятностный подход, можно утверждать, что продол- жительность каждой из работ является случайной величиной со среднеквадратическим отклонением , определяемым по формуле: p,1 1, mn T (1) где Тр,1 — время выполнения работы на каждой из m захваток строящейся дороги; n — количество машин в частном потоке (в специализированном подразделении); если в потоке имеется несколько типов машин (как это имеет место при укладке асфальтобетонной смеси), в расчет принимается ведущая машина (асфальтоукладчик); 1 — среднеквадратическое отклонение отдельно взятой машины. Покажем порядок расчета среднеквадратического отклонения времени завершения земляных работ по графику, представленному на рис. 2. Число захваток равно 10 (m = 10), время отработки каждой из них сставляет 1 смену (Тр,1 = 1 см). Количество ведущих машин (бульдозеров) равно 5 (n = 5 ед.), 1 = 0,26. По формуле (1) проведем расчет 3р: 3р 10 5 1 0,26 1,84 см.
Согласно центральной предельной теоремы теории вероятностей (теоремы Ляпунова) при суммировании достаточно большого числа случайных величин, независимо от закона их распределения, закон распределения суммы приближается к нормальному (эта теорема работает при числе слагаемых более пяти). Таким образом, срок завершения работ можно рассматривать как нормально распределенную случайную величину с математическим ожиданием Tpi и среднеквадратическим ожиданием Thi.. Фактическое время завершения работ Тфi будет находиться внутри зоны вероятностных значений, границы которой можно записать в виде: p ф p i i i T Т T K , (2) где K — коэффициент, зависящий от принятой надежности планируемого процесса (табл. 1). Таким образом, каждая линия на графике (см. рис. 2) будет отобра- жаться «зоной вероятных значений» темпа работ, внутри которой будет слу- чайным образом формироваться линия фактического хода работы (рис. 3 линия abcd). Таблица 1 Значение коэффициента K Принятая надежность Р Значение коэффициента K 0 0 0,5 0,674 0,6 0,807 0,7 1,000 0,8 1,310 0,9 1,645 Рис. 3
Построим зону вероятных значений времени (темпа) возведения земляного полотна для линии земляных работ, отображенной на детерминированном графике (см. рис. 1, линия II), если требуемая надежность состав- ляет 0,9. На рис. 1 математическое ожидание времени завершения работ состав- ляет 10 смен (TрII = 10). Значение среднеквадратического отклонения вре- мени завершения земляных работ было рассчитано в предыдущем примере (II = 1,84 см). По табл. 1 для Р = 0,9 найдем K = 1,645. Тогда ширина зо- ны вероятных значений времени завершения работ будет равна: ТРII ± KII = = 10±1,645·1,84 =10±3,03 см; т.е. с вероятностью 0,9 можно ожидать завершения земляных работ в пределах от 7 до 13 смен (рис. 4). Очевидно, что зона вероятных значений будет тем шире, чем больше продолжительность планового периода и выше принятая надежность Р. Аналогичным образом можно построить область вероятных значений остальных видов работ. Покажем это на примере устройства основания (рис. 5). На первой захватке к устройству основания можно приступить только после завершения на ней земляных работ (точка е на рис. 5). Математичес- кое ожидание продолжительности работы III отображается линией АБ (ТРIII,1 = 0,8 см). Поскольку ведущие машины в потоке самосвалы (6 ед.), то среднеквадратическое отклонение III, будет равно: III 0,8 0,206 6 0,4 см; Рис. 4 Рис. 5
следовательно, при принятой надежности Р = 0,9 отклонение линии ТPIII от математического ожидания составит: ТPIII,1 = 0,8±1,645·0,4 = 0,8±0,66. Аналогично, линия СД соответствует математическому ожиданию выполнения работы III при неблагоприятном ходе земляных работ на первой захватке (Тп РIII). Отклонение ТРIII также будет в границах ±0,66 см. Таким об- разом, сектор EACF представляет собой область вероятных значений продол- жительности устройства основания на первой захватке. Проводя аналогичные построения, можно разработать вероятностный график строительства дороги в целом. Общий вид вероятностного кален- дарного графика, альтернативного традиционному графику (см. рис. 1), по- казан на рис. 6. Он построен с надежностью Р = 0,8 (К = 1,31). Рис. 6. Общий вид вероятностного календарного графика Следует отметить одно важное обстоятельство. Мы задавались надеж- ностью своевременного выполнения одной отдельно взятой работы. Это не означает, что надежность графика в целом будет такой же. В этом легко убедиться.
Из теории вероятностей известно, что вероятность сложного события, каким является окончание строительства, может быть рассчитана по формуле: 1 2 3 1 2 2 3 1 2 3, Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р (3) где Р1, Р2, Р3 — соответственно, вероятности своевременного выполнения земляных работ, основания и покрытия. В рассмотренном примере надежность графика будет равна: 2 3 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 3 0,8 2 0,8 0,8 0,61. Р Таким образом, вероятностные графики имеют перед традиционными ряд существенных преимуществ. Во-первых, они позволяют проектировать более обоснованные сроки выполнения каждой из работ и реализации проекта в целом, исходя из заданной надежности. В примере для обеспечения Р = 0,6 график построен для времени завершения работ 16 смен вместо 12 смен на традиционном графике. Чем выше надежность, тем больший разрыв времени нужно предусматривать при разра- ботке графика. Во-вторых, традиционный график уже через несколько дней после начала строительства может потребовать переделки, если темп хотя бы одной из работ (особенно первых) будет отклоняться от планового. На вероятностных гра- фиках линия фактического хода любой работы будет лежать внутри области ее вероятных значений, как и показано на рис. 4–6. Следовательно, корректировка вероятностного графика не требует постоянной переделки, что повышает ценность таких графиков на стадии управления производством работ. Наряду с указанными достоинствами вероятностные графики имеют ряд недостатков: они более сложны в построении и требуют более высокой ква- лификации работников; достоверность графиков определяется достоверностью статистических характеристик (, m) машин и механизмов, что требует по- стоянного уточнения этих характеристик в ходе проведения технико-экономи- ческого анализа производственно-хозяйственной деятельности организации. Мы рассмотрели методики построения традиционных и вероятностных линейных календарных графиков производства дорожно-строительных работ. За последние десятилетия они дополняются сетевыми графиками. Сущность и методика расчета сетевых графиков дорожно-строительных работ будет рас- смотрена в последующих темах дисциплины.