【摘要】 提出一種基于知識(shí)系統(tǒng)的施工進(jìn)度安排方法，結(jié)合項(xiàng)目管理的工作分解結(jié)構(gòu)原理，對(duì)施工活動(dòng)自動(dòng)分類，通過(guò)對(duì)施工活動(dòng)分解，計(jì)算各施工活動(dòng)持續(xù)時(shí)間，并且建立前后施工活動(dòng)間的邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度自動(dòng)生成。 最后通過(guò)某高層建筑的施工總進(jìn)度計(jì)劃安排和實(shí)踐結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證基于知識(shí)系統(tǒng)的方法能夠借鑒專家知識(shí)，生成合理的進(jìn)度計(jì)劃，指導(dǎo)工程項(xiàng)目施工。 提出的進(jìn)度安排系統(tǒng)既有助于生成新的施工進(jìn)度，又為進(jìn)度自動(dòng)調(diào)整和控制提供基礎(chǔ)。
進(jìn)度計(jì)劃是影響項(xiàng)目實(shí)施的一個(gè)重要因素，合理的進(jìn)度安排為項(xiàng)目進(jìn)度控制提供依據(jù)，并且有利于項(xiàng)目成本控制和質(zhì)量控制。 進(jìn)度安排需要考慮大量的約束條件，如工作面、機(jī)械設(shè)備、勞動(dòng)力、工作方法、工作效率、成本等，在大量的工程進(jìn)度安排實(shí)例中最常用的是經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)。 如果進(jìn)度安排不合理，則對(duì)工程的指導(dǎo)作用降低，導(dǎo)致拖期、資源安排不合理和成本增加。 如果要編制比較合理的進(jìn)度計(jì)劃，則必須考慮不同約束條件，進(jìn)行大量的工程量計(jì)算、持續(xù)時(shí)間計(jì)算、資源需求量計(jì)算，導(dǎo)致進(jìn)度計(jì)劃編制周期增加。
近年來(lái)，隨著人工智能(Artificial Intelligent，AI)技術(shù)的迅速發(fā)展，為施工進(jìn)度計(jì)劃的自動(dòng)安排創(chuàng)造了條件。施工進(jìn)度自動(dòng)安排是建筑、工程和施工(Architecture，Engineering，and Construction，AEC)并行工程技術(shù)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)度安排所需的數(shù)據(jù)可與CAD（computer aided design）接口。 施工進(jìn)度自動(dòng)安排一直是研究的熱點(diǎn)，例如，Morad 和Beliveau 提出KNOW－PLAN專家系統(tǒng)，利用三維計(jì)算機(jī)模型產(chǎn)生所需的輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行進(jìn)度安排[1] 。 Zozaya2Gorosti2 za 等開發(fā)CONSTRUCION PLANEX專家系統(tǒng)，計(jì)算項(xiàng)目的成本和進(jìn)度安排[2] 。Thabet和Beliveau開發(fā)SCaRC專家系統(tǒng)，對(duì)空間約束和資源約束條件下的項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行自動(dòng)安排[3] 。利用計(jì)算機(jī)輔助施工(computer integrated construction) 可以加快工程施工進(jìn)度，降低工程施工成本。筆者基于知識(shí)系統(tǒng)( knowledge2based system，KBS)，提出適合于施工進(jìn)度自動(dòng)安排的新方法。
1 系統(tǒng)模型
基于知識(shí)的專家系統(tǒng)( knowledge－based expert system，KBES) 作為人工智能技術(shù)的一個(gè)分支，廣泛應(yīng)用于各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域[4]。使用KBES 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)度安排自動(dòng)化，使計(jì)劃員從繁雜的工程活動(dòng)分類及其工程量和持續(xù)時(shí)間計(jì)算、工程進(jìn)度計(jì)劃安排和調(diào)整等工作中解脫，可以自動(dòng)生成高質(zhì)量的進(jìn)度計(jì)劃[5] 。
本文模型的核心是基于知識(shí)的系統(tǒng)和進(jìn)度生成系統(tǒng)，此外還包括輸入輸出系統(tǒng)。
本文模型的知識(shí)系統(tǒng)由項(xiàng)目分解、活動(dòng)分類、工期定額庫(kù)和工程經(jīng)驗(yàn)等組成。項(xiàng)目分解是將項(xiàng)目自上而下逐層分解，例如一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目一般可以分解為單項(xiàng)工程、單位工程、分部工程、分項(xiàng)工程和工序活動(dòng)等幾個(gè)層次。項(xiàng)目分解的層次與進(jìn)度計(jì)劃類型和項(xiàng)目復(fù)雜程度有關(guān)[6 ] 。對(duì)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)度安排采用子網(wǎng)絡(luò)和子工程進(jìn)度就可以使總進(jìn)度計(jì)劃簡(jiǎn)潔、易于理解。
活動(dòng)分類就是以不同的類表示工作活動(dòng)，類的層級(jí)與項(xiàng)目分解的層級(jí)相一致。 同一類和不同類的工作活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系由類與類之間的關(guān)系推導(dǎo)而來(lái)。
工期定額庫(kù)體現(xiàn)了社會(huì)平均生成水平。勞動(dòng)生成效率主要與生產(chǎn)方式(手工或機(jī)械) 相關(guān)，建筑行業(yè)仍然是勞動(dòng)密集型行業(yè)，手工生產(chǎn)占有較大比重，因此，在計(jì)算工作的持續(xù)時(shí)間時(shí)以手工生產(chǎn)為主。工作的持續(xù)時(shí)間與工程量、勞動(dòng)生產(chǎn)效率和勞動(dòng)力數(shù)量等有關(guān):
Di = Qi/ SRi
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