DSMGA进度优化方法在石油工程设计中的应用研究

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1、6石油工程建设2010年12月★斗★。。★蠹-k霉。★羞誓-k★王坚，李信龙(中国石油工程建设公司，北京100120)摘要：传统的工程项目进度管理方法不能很好地反映设计活动反复调整和耦合的特点，文章提出基于遗传算法的设计活动矩阵优化方法，弥补传统项目进度计划的缺陷。并将其应用于工程设计活动流程优化中，优化设计进度编制，减少设计循环范围，从而提高项目设计效率，达到缩短项目进度和周期的目的。并通过实例说明该方法的具体应用及其有效性关键词：石油工程设计；进度优化；设计活动矩阵；遗传算法：设计管理中图分类号：F403．7TE4文献标识码：A文章编号：1001—2206(2010)06—0006—04

2、0引言(2)各专业任务量不一致，意味着设计任务少EPC项目是一个设计、采购和施工相互协调时要等待，而早完成的又不得不根据后完成的设计的过程，而设计是EPC项目管理的龙头。目前石参数进行修改。油工程设计主要采用关键路线法(CriticalPath(3)经常因各个专业之间互提资料不及时，出Method，CPM)编制进度计划，实际设计过程中存现设计停滞、设计冲突或返工现象。在假设、验算和反复调整的耦合关系，耦合意味着2设计计划优化方法重做和改进前面所做的设计工作，甚至返工f”。但1981年Steward提出一种用矩阵来表达设计活CPM不许出现循环工作流，若设计进度管理中忽动之间关系(信息流)的矩阵

3、，称为设计活动矩阵略了工程设计活动中的耦合关系，设计CPM进度(DesignStructureMatrix，DSM)，它是一项设计计就潜伏进度风险，因此CPM不适用耦合的设计进划的管理技术，通过分解设计过程，从而建立依赖度管理，非￥常￥有￥必羊要羊对羊传统的项目进度计划技术进结构矩阵，清晰地描述项目所有作业之间的信息流行改进，提出新的设计进度管理方法，降低设计进关系f3】。以前DSM主要应用在机械产品的设计和开度风险。发领域中机械产品设计过程的建模和优化[41，现在1石油工程设计进度风险分析石油工程设计活动耦合的问题可以用DSM矩阵来专业设计活动不是简单的串行或并行工作，设描述。但DSM并没

4、有提出具体的设计活动优化方计活动是“先假设后验算，再假设再验算”的循环法。笔者提出基于遗传算法的设计活动矩阵方法．递进，同时各个专业设计之间存在着紧密的耦合，弥补传统项目进度计划的缺陷，并应用于石油EPC某专业设计的更改都可能造成其他专业返工，工程项目设计管理中，优化设计进度编制，最终达到缩设计是一个典型的协同过程。深入分析不难发现设短项目进度和周期的目的。计活动中存在如下问题：2．1设计活动关系建模(1)设计文件互提是在设计图纸和设计说明书设计项目进度管理的目的是保证按时完成项准备好后进行的，但专业部门之问互提资料手续繁目，合理分配资源，发挥最佳设计工作效率。设计杂，等待时间长，结果设计工

5、程师常绕开繁琐的资项目进度管理首先进行设计工作范围界定和工作分料互提手续而直接向设计工程师索要资料。从而导解，将设计工作分拆成一个个单独的、可操作的工致设计文件版本的不一致，造成文件管理混乱[21。作包，该过程被称作设计工作分解结构。在设计活第36卷第6期王坚等：DSM—GA进度优化方法在石油工程设计中的应用研究7动结构分解基础上，建立活动相关矩阵，确定设计传统GA的变异算法不适用排序优化问题。因此本活动的相互逻辑关系，定义设计活动交点为设计信文采用基因位交换的变异算子，即在个体基因链中息节点X，i代表行号，代表列号。>表示对进行两个不同的基因位置的一定概率随机选择，交角线左下边的元素，若有

6、信息传递关系，信息顺序换其位置，变异生成新个体，见图2。传递；i<表示对角线右上边的元素，若有信息传交换递关系，信息逆序传递。—————————————————————一⋯——一子代ll一2i!i~i,3一翟一65-。7一为了使计划得到很好的控制，采用适当方法，调整行(列)的位置，尽可能减少斜对角线以上的图2变异方法活动或设计信息耦合范围。适应度是指个体对环境适应程度的表现，GA2．2GA排序寻优算法中，每个个体对应于一个适应值。因此适应度若设计活动作业个数有凡个，就有(n2-n)个值越大，对环境的适应度就越高，解译为排列越信息节点和排列数为n·(n一1)种设计活动排序优。适应度是设计活动进

7、度安排优劣的评价指标，方案。当设计活动数n增加并设计关系复杂，从而不难发现适应度函数值与各设计活动的位置有关。造成很大计算量时，就需要计算机来优化调整。设以DSM的行和列为变量，进行次序变换，寻找适计流程优化属于排序优化类问题，笔者采用遗传算应性最好的排序，达到优化进度的目的。由此，定法(GeneticAlgorithm，GA)解决优化设计活动排义适应度函数F为：列，提出DSM—GA方法，GA是模拟自然遗传规