Файл: Луцкий С.Я. Оптимальное планирование механизации транспортного строительства.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 89
Скачиваний: 0
нию |
задачи |
(распределение парка машин) в резерв выведено |
|
ПО |
маишно-ч |
работы экскаватора Э-652А, а в оптимальном |
|
п л а н е — 149 |
машино-ч работы того ж е |
э к с к а в а т о р а . |
|
|
|
5. ОПЫТ О П Т И М А Л Ь Н О Г О |
К А Л Е Н Д А Р Н О Г О |
|
|
ПЛАНИРОВАНИЯ РАБОТЫ |
СТРОИТЕЛЬНЫХ М А Ш И Н |
Опыт планирования работы строительных машин трестов «Мосэлектротягстрой» и «Мосметрострой» показал, что экономи ко-математические методы эффективны и при р а з р а б о т к е опера тивных месячных и квартальных планов - графиков на строитель стве значительного количества объектов с небольшими объемами работ и заданными сроками их окончания (объекты жилищного строительства и открытых участков метрополитена) . В этих усло виях возникает большое число вариантов перебазирований вза имозаменяемых машин по объектам, строительство которых на чинается и заканчивается в планируемом периоде. Технико-эко номические показатели вариантов механизации работ на объектах отличаются в основном величиной единовременных з а т р а т на пе ребазирование машин и прокладку построечных дорог и подкра новых путей.
Анализ элементов затрат на эксплуатацию экскаваторов, вы
полнявших |
земляные работы |
на объектах |
с объемами |
до 2— |
|
3 тыс. м3 в |
одном из |
строительно-монтажных поездов |
треста |
||
«Мосэлектротягстрой», |
т а к ж е |
показал, что |
основной переменной |
величиной являются единовременные затраты . Ч а с т ы е перебази рования привели к сокращению фонда рабочего времени экска
ваторов с емкостью ковша до |
0,35 м3 на 4%, а |
свыше 0,35 мг — |
|||
на 6% по сравнению со среднегодовым режимом работы |
машин . |
||||
З а т р а т ы на погрузку, р а з г р у з к у и транспортировку экскаваторов |
|||||
с емкостью ковша до 0,35 м3 |
составляли |
4%, свыше 0,35 м3 — |
|||
10% от затрат на эксплуатацию, в то время |
как |
единовременные |
|||
затраты по сметным нормам составляют 3—4% |
от з а т р а т |
на экс |
|||
плуатацию машин. |
|
|
|
|
|
Р а з р а б о т к а оптимальных |
оперативных |
планов - графиков экс |
|||
плуатации парка машин з а к л ю ч а л а с ь в составлении расписания |
|||||
их работы на объектах и перебазирования |
между объектами, т. е. |
||||
в определении экономически целесообразных |
маршрутов |
работы |
|||
к а ж д о й машины . К а к показал |
опыт, сроки |
и |
последовательность |
строительства рассредоточенных объектов можно устанавливать
точно только в пределах |
текущего |
к в а р т а л а . Если |
необходимо |
||||||
составить |
оптимальное |
расписание |
работы |
машин |
на период |
||||
больше |
к в а р т а л а , то объекты целесообразно объединять в группы. |
||||||||
Так, |
в тресте |
«Мосметрострой» |
во |
I I к в а р т а л е |
1972 г. была |
||||
поставлена |
з а д а ч а |
найти |
оптимальные |
маршруты |
перебазирова |
||||
ний копров |
при забивке металлического |
шпунта |
и свай на строи- |
91
Парк машин |
|
Этапы |
строительстба |
|
6о S |
квартале |
W/iâap/naA |
|||||||||||
|
|
нарт |
ШЬШЩ |
|
|
I |
|
|
|
Е |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
молотачыйтиер] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1 |
|
С-330 |
но |
Щушно, 0§.tf°1 |
|
Ветка |
|
хорошее,переводтоннели.. I |
OS. tfv |
|||||||||
|
СО |
|
|
1,77, |
|
|
г,гв, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Планерная |
|
|
|
Xopmm\âôifoil |
|
Хорошел |
Капужск. |
||||||
э-ть |
С-330 |
810 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
перегону |
|
|
|
|||
|
|
|
|
ЩукЩШ,оа №2 |
тонне/и- |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
ууішш |
|
|
|
|||||
\3-ms |
С-995 |
211 |
|
|
|
|
|
1,№j |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
2,7)у |
'Xmmàù\,оадиус, об. м°г |
|||||||||||
3S01 |
С-995 |
106 |
Сокол,депо |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бегоёая. |
|
|
\Шмай.ш |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
2,36s |
|
Sen, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
з-ш |
S-407 |
711 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Рис. 22. Фрагмент графика маршрутов |
работы |
копров |
треста «МосметросТроіі» |
|||||||||||||||
в 1972 |
г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тельстве открытых участков Московского метрополитена. Усло |
||||||||||||||||||
вия |
этой |
задачи — необходимость |
своевременного |
выполнения |
||||||||||||||
з а д а н н ы х объемов сваебойных работ и ограничение по наличию |
||||||||||||||||||
машиноресурсов |
14 копров — имели математическую |
запись, |
ана |
|||||||||||||||
логичную |
(37), |
(38) |
и (44). Ц е л е в а я |
функция задачи |
была |
запи |
||||||||||||
сана в виде суммы себестоимости работ С?; . на |
к а ж д о м объекте. |
|||||||||||||||||
Величина С0., зависела от |
|
затрат |
на |
перебазирование і-н |
маши |
|||||||||||||
ны, которые можно было рассчитать |
лишь |
после |
определения |
|||||||||||||||
маршрутов машин . Например, себестоимость работ на объекте в |
||||||||||||||||||
Тушино |
|
(объем |
р а б о т — 1 1 0 т |
металлического |
шпунта) |
равна |
||||||||||||
1.5 |
тыс. |
руб. |
при |
перебазировании |
|
копра |
из |
Щукино |
и |
1.6тыс. руб. — из Хорошево.
Поставленная з а д а ч а с описанными выше условиями и целе
вой |
функцией |
относится |
к з а д а ч а м дискретного программирова |
||||||
ния, |
решение |
которых |
весьма |
трудоемко. |
Поэтому |
для |
задач |
||
оптимального |
календарного планирования |
были |
предложены |
||||||
графическая модель |
и решение |
по методу последовательных |
рас |
||||||
четов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты перебазирований и работы машин и з о б р а ж а л и с ь в |
|||||||||
виде |
графика |
возможных по условиям задачи маршрутов ма |
|||||||
шин |
в планируемом |
квартале^ |
(рис. 22). |
Н а |
графике объекты |
||||
производства |
работ представлены в виде кружков, расположение |
которых определялось плановыми сроками и последовательно
стью сдачи объектов. Первые |
слева к р у ж к и соответствуют объ |
|||
ектам, на которых машины работали в |
начале |
к в а р т а л а . |
Стрел |
|
ки, соединяющие кружки, обозначают варианты |
перебазирований |
|||
и работы машин . Н а стрелке |
у к а з а н а |
себестоимость |
работ в |
тыс. руб. для объекта, находящегося в конце стрелки. Так, зна
чение 2,214 |
на стрелке, соединяющей объекты станция Сокол — |
К а л у ж с к и й |
радиус, об. № 2, равно себестоимости работ по К а - |
92
л у ж с к о м у радиусу, об. № |
2 |
(2,21 тыс. руб.) с учетом затрат на |
||||||||
перебазирование |
копра |
№ 4 из |
Сокола. |
Последовательности |
||||||
стрелок, числа на которых имеют |
одинаковые |
индексы, соответ |
||||||||
ствуют м а р ш р у т а м машины. Ремонт |
копра т а к ж е |
изображается |
||||||||
стрелкой, |
к р у ж о к в конце |
которой обозначает окончание ремон |
||||||||
та. Д л я сокращения объема |
вычислений при |
составлении |
опти |
|||||||
мального |
плана |
группы |
машин |
в парке, |
которые |
не «мели по |
||||
графику |
маршрутов общих |
объектов |
производства |
работ, |
рас |
сматривались отдельно. Планируемый к в а р т а л был разделен на
этапы (см. рис. 22), границами |
которых |
являлись |
|
сроки |
сдачи |
|||||||||||||||||
одного или нескольких |
объектов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
На последнем этапе учитывают |
(независимо от срока оконча |
||||||||||||||||||||
ния) |
работы |
на объектах, |
которые |
начинаются |
в |
планируемом |
||||||||||||||||
к в а р т а л е . Например, |
|
в расчет плана |
I I к в а р т а л а |
|
были |
введены |
||||||||||||||||
работы на объектах станции Хорошево |
и К а л у ж с к о г о |
|
радиуса, |
|||||||||||||||||||
а работы на объектах |
Беговая, |
П л а н е р н а я |
и Сокол |
не |
введены, |
|||||||||||||||||
т а к как они были учтены в плане предыдущего |
к в а р т а л а . |
|
|
|||||||||||||||||||
|
К а ж д о м у |
варианту |
маршрутов машин соответствует своя |
сум |
||||||||||||||||||
м а р н а я себестоимость |
работ. Н а I этапе |
имеется |
два |
|
варианта |
|||||||||||||||||
маршрутов: первый — копер № |
1 работает |
на ветке станции Хо |
||||||||||||||||||||
рошево, копер № 2 устраивает |
выход станции |
Хорошево, |
копер |
|||||||||||||||||||
№ |
5 работает |
в И з м а й л о в е ; |
второй — на ветке |
станции |
Хороше |
|||||||||||||||||
во работает |
копер № |
5, на устройстве выхода |
станции |
Хороше |
||||||||||||||||||
в о — копер № |
2, в И з м а й л о в е — копер № |
1. С у м м а р н а я |
|
себестои |
||||||||||||||||||
мость |
по |
первому |
|
варианту |
р а в н а |
f'l =1,77 + 1,14 + 2,36 = |
||||||||||||||||
= 5,27 тыс. руб., по второму |
f i |
=5,66 тыс. руб . Таким |
|
образом |
||||||||||||||||||
б ы л а |
рассчитана себестоимость |
работ по к а ж д о м у |
варианту |
(к) |
||||||||||||||||||
на |
I |
этапе. Н а с л е д у ю щ е м |
этапе |
составленные |
варианты |
мар |
||||||||||||||||
шрутов могут иметь одно или несколько в о з м о ж н ы х |
п р о д о л ж е |
|||||||||||||||||||||
ний. Себестоимость |
работ |
по этим |
|
в а р и а н т а м |
с к л а д ы в а е т с я |
из |
||||||||||||||||
суммарной |
себестоимости |
с учетом экономии от досрочной |
сдачи |
|||||||||||||||||||
объектов на I I этапе |
и величины Ц на п р е д ы д у щ е м |
этапе . |
|
|
||||||||||||||||||
|
Все расчеты |
удобно |
проводить в таблице. Так, в тресте |
«Мосэлектротяг- |
||||||||||||||||||
строй» был составлен график маршрутов работы |
15 экскаваторов |
на 40 |
объек |
|||||||||||||||||||
тах |
I I квартала |
1968 г. ( р и с . 2 3 ) . В табл. 18 определялись |
суммарные себестои |
|||||||||||||||||||
мости |
по вариантам на |
к а ж д о м |
этапе. В |
графах |
«Себестоимость |
работ» н |
||||||||||||||||
«fiJ» |
I этапа |
записаны соответственно |
себестоимость |
работ |
на объектах |
и сум |
||||||||||||||||
марные себестоимости по двум возможным |
маршрутам |
экскаваторов |
№ 3 и |
|||||||||||||||||||
№ 4. Маршруты по первому варианту |
I этапа (f,I =4,7 тыс. руб.) |
имеют на |
||||||||||||||||||||
II этапе два возможных продолжения: |
1) экскаватор № 2 работает |
в Драчево, |
||||||||||||||||||||
№ 3 — в М о н н н о , - № 4 — переоборудуется |
под кран (стрелка |
па |
графике с |
|||||||||||||||||||
надписью «кран») ; 2) экскаватор № 3 |
работает |
в Драчево, |
№ 4 — в Моиино, |
|||||||||||||||||||
№ 2 переоборудуется под кран. Маршруты |
по второму варианту |
I этапа |
имеют |
|||||||||||||||||||
одно продолжение. В графе «Себестоимость работ» |
II этапа |
по этим трем ва |
||||||||||||||||||||
риантам записана |
себестоимость |
работ |
на объектах |
I I этапа, |
а в графе / У — |
|||||||||||||||||
сумма |
значений этих себестоимостей и величии [и1 |
I этапа. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
В |
графе |
|
[Iй |
наименьшая |
|
величина |
|
суммарной |
себестоимости |
(F3 = |
|||||||||||
= m i n / j " =26,7 |
тыс. руб.) соответствует оптимальному |
варианту |
использова |
ния экскаваторов на объектах. П о этой себестоимости по остальным графам
93
определяют маршруты каждой машины, составляющие оптимальный вариант.
Чтобы |
избежать |
|
сравнения |
всех |
возможных |
вариантов |
механизации |
|
работ, |
|||||||||||||||||||||
при |
анализе маршрутов |
на всех |
|
этапах, |
начиная |
с первого, |
отбраковывают |
|||||||||||||||||||||||
неоптимальные |
варианты. Д л я этого |
находят |
суммарную |
себестоимость |
работ |
|||||||||||||||||||||||||
С э т |
на всех объектах |
по одному |
из вариантов, |
который принимают за эталон |
||||||||||||||||||||||||||
ный. Рассматривают |
|
второй вариант |
маршрутов |
машин |
на I этапе. К |
себе |
||||||||||||||||||||||||
стоимости работ |
на объектах |
I этапа |
по этому варианту |
|
добавляют |
постоян |
||||||||||||||||||||||||
ную |
величину |
С п , которая |
равна |
суммарной |
себестоимости |
работ |
на |
осталь |
||||||||||||||||||||||
ных |
объектах |
без учета |
порядка |
перебазировании |
машин |
(нижняя |
|
граница |
||||||||||||||||||||||
себестоимости). Дл я определения |
С п |
среди |
всех значепніі |
^ 0 , , которые |
указа |
|||||||||||||||||||||||||
ны на стрелках, |
выбирают |
и |
суммируют |
наименьшие |
|
величины. |
Если |
fzT + |
||||||||||||||||||||||
+ С п ^ С 0 т , т о |
все варианты |
маршрутов, |
которые |
являются |
продолжением |
вто |
||||||||||||||||||||||||
рого |
варианта |
на |
остальных |
этапах, |
неоптимальные, |
|
их |
рассматривать не |
||||||||||||||||||||||
следует. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Например, |
при расчете |
графика |
(см. рис. 23) был составлен |
|
и принят в |
||||||||||||||||||||||||
качестве |
-эталонного |
вариант, |
суммарная |
стоимость |
по |
которому |
|
равна |
||||||||||||||||||||||
26,7 тыс. руб. Затем |
|
на I этапе |
был составлен |
второй вариант с себестоимо |
||||||||||||||||||||||||||
стью 4,8 тыс. руб. Величина |
Сп |
на остальных |
этапах |
сдачи |
|
объектов |
равна |
|||||||||||||||||||||||
5 , 5 і + 2 , 2 2 + 5 , 1 з + 3 , 1 2 - г - 6 , 1 з = 2 2 |
тыс. руб. Так как 4,8+22>26,7, |
то все варианты, |
||||||||||||||||||||||||||||
которые |
предстояло |
|
составить |
на других этапах, |
как продолжение |
второго ва |
||||||||||||||||||||||||
рианта |
II этапа, заведомо |
неоптнмалыіые. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Это правило существенно уменьшило число сравниваемых вариантов при |
|||||||||||||||||||||||||||||
больших графиках |
маршрутов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Эффективность |
внедрения |
методов |
оптимального |
календарного |
планиро |
||||||||||||||||||||||||
вания |
определяется |
сравнением |
достигнутых |
показателей |
работы |
машинного |
||||||||||||||||||||||||
парка и аналогичных показателен базового периода с учетом планового |
роста |
|||||||||||||||||||||||||||||
производительности |
|
машин. Так. в тресте |
«Мосэлектротягстрой» |
показатели |
||||||||||||||||||||||||||
работы |
|
парка |
экскаваторов |
в 1968 г. сравнивались |
с |
|
показателями |
|
1967 г. |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
18 |
|||||
|
|
Этап I |
|
|
|
|
|
|
|
Этап II |
|
|
|
|
|
|
|
|
Этап III |
|
|
|
|
|
||||||
Себестоимость |
Л |
|
|
|
Себестоимость |
|
fn |
|
|
Себестоимость |
работ, |
|
|
л и |
||||||||||||||||
работ, тыс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
руб. |
|
|
|
|
работ, |
тыс. руб. |
|
J к |
|
|
|
тыс. руб. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 , 5 f + 3 , l f + 6 , 7 ' I |
+ 04 |
|
|
27, |
а |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2,2^+5, lg |
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
l , 5 3 |
7 + 3 , 2 f |
4,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,5=4-6,1^-4-3, |
if+- 0 4 |
|
|
26,7 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,5^+3,1^+6,8^ |
|
|
27,8 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0-2+2,3^+5,48 |
|
12,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 , 51+6,1^+3, i f |
|
|
27,1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 , 5 ^+3,1 2 |
5 +6,8^+0 3 |
|
27,6 |
||||||||||
1 . 7 j + 3 , l £ ° |
4,8 |
|
|
2,2^+5,28 |
|
|
12,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,52+6, І ^ + З . І І + О з |
|
26,9 |
|||||||||||
П р и м е ч а н и е . |
|
Верхний |
индекс |
к а ж д о г о |
значения |
себестоимости |
показывает |
но |
||||||||||||||||||||||
мер объекта, ннжнніі — номер |
экскаватора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
94
Рис. 23. Фрагмент графика маршрутов работы строительных машин треста «Мосэлектротягстроіі» в 1968 г.
В эти годы объем земляных работ, процентное соотношение объемов на объек тах различного назначения и геолого-климатические условия были примерно одинаковыми. В 1968 г. затраты на эксплуатацию машин были меньше, чем в 1967 г., на 11 тыс. руб., или на 7% от суммарных затрат.
М е т о д и ка оптимального календарного планирования эксплуа тации машинных парков, основанная на составлении и оптимиза ции расписания маршрутов перебазирований и работы машин, является т а к ж е удобной д л я сбора, обработки информации и ав томатизированного управления ходом механизированных работ
сприменением Э В М .
Всистеме АСУ устанавливаются периодичность, порядок сбо ра и технические средства передачи и обработки информации о фактических м а р ш р у т а х перебазирований и объемах выполнен
ных работ. И з л о ж е н н а я |
методика |
оптимального календарного |
|
планирования |
позволяет |
периодически корректировать г р а ф и к |
|
маршрутов и |
сравнивать |
з а т р а т ы |
по оптимальному варианту с |
95
з а т р а т а м и по другим возможным |
в а р и а н т а м производства меха |
|
низированных |
работ. |
|
Описанная |
в п. 4 и 5 о б щ а я |
схема оптимального планирова |
ния работы парков машин применима для решения многих задач текущего планирования, которые дополняются условиями, зави
сящими от специфики |
эксплуатации |
машин |
и |
характера плано |
вых заданий . В а ж н ы м |
условием, к |
примеру, |
является ограниче |
|
ние по наличию в парке комплектующих машин, |
обеспечивающих |
технологический процесс изготовления готовой продукции: транс портных средств д л я бетонных, монтажных и земляных работ; машин для рыхления, разравнивания и уплотнения грунта и др. Чтобы учесть это условие, математическую модель распредели тельной задачи (36) — (39) следует дополнить ограничением:
тле К "и — коэффициенты |
з а т р а т |
машиноресурсов |
комплектую |
|
щих машин к-го типа |
при выполнении і/-го способа |
|||
производства основных |
работ. З а д а ч а с этим |
условием |
||
и критерием «суммарная выработка машин» |
решается |
|||
приближенным |
градиентным методом [22]. |
|
||
В з а д а ч а х планирования работы комплектующих машин при |
||||
организации строительства поточным методом следует |
учитывать |
|||
т а к ж е условие, аналогичное (44), |
ограничивающее |
сроки выпол |
нения вспомогательных и отделочных операций в зависимости ог
сроков выполнения основных работ ведущими |
машинами комп |
лектов. З а д а ч и с этими условиями могут быть |
решены прибли |
женно градиентным методом и методом минимального элемента; точное решение находят симплекс-методом. Так, в частности, ре
шена з а д а ч а оптимального |
планирования работы парка ведущих |
и комплектующих машин |
с учетом повышения коэффициента их |
загрузки при сооружении земляного полотна автомобильных до
рог в Алтайском и Хабаровском |
краях [39]. |
|
|
Оптимальное распределение |
земляных масс т а к ж е |
было |
све |
дено к модели транспортной задачи [33]. Эта методика |
была |
раз |
|
вита и внедрена на строительстве ж е л е з н о д о р о ж н ы х |
линий |
К а |
захстана и Средней Азии [35]. Имеется опыт расчета оптимальной мощности механизированных колонн и оптимального их разме щения по участкам сооружения земляного полотна [22, 37].
Выше были рассмотрены вопросы составления текущих планов работы парков машин на основе нормативных или расчетных значений исходных данных, принятых детерминированными .
Вместе с тем, в разделе I было указано, |
что |
технико-экономиче |
|
ские показатели использования машин |
и фонды |
машиноресур |
|
сов зависят от ряда изменяющихся условий |
производственной и |
||
технической эксплуатации и являются |
случайными |
величинами. |
В связи с этим заданные объемы работ будут выполнены своевре-
96