污水处理厂进度仿真模型的构建及其应用研究.pdf

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1、管理论坛器ManagementFOrum污水处理厂进度仿真模型的构建及其应用研究李菲1，谭晓慧2，高爱丽2，李晔1(1．青岛理工大学环境与市政工程学院，山东青岛266033；2．青岛市环境保护科学研究院，山东青岛266000)摘要：阐述了施工进度仿真模型的构建机理，提出将蒙特卡洛仿真与关键路径仿真相结合，并以青岛某污水处理厂实际施工过程进度计划为研究对象，采用具体施工样本数据建立该污水处理厂的施工进度仿真模型，经过一系列的循环试算后确定模型的参数，得到仿真结果，最终通过对仿真结果的验证，表明模型训练成功。关键词：污水处理；进度仿真模型；蒙特卡洛；工期预测中图分类号：TU

2、721文献标志码：B文章编号：1009—7767(2014)03—0175—04ConstructionofScheduleSimulationModelofSewageTreatmentPlantandItsAppliedResearchLiFei，TanXiaohui，GaoAili，LiYe污水处理厂建设项目的施工过程中，建筑物与水工程构筑物交叉作业多、预埋件和预留孑L洞多，给现场组织施工造成一定的难度，为保证污水处理厂建设项目的顺利完工，必须编制切实可行的施工进度计划。对于复杂系统而言．要建立1个既符合基本规律又能应用于任意条件下的机理模型是很困难的。为此，许多

3、学者经过深入的研究发现，通过建立施工过程控制的智能仿真模型能够客观反映施工进度的真实情况。笔者在进行进度仿真模型构建理论研究的基础上，通过建立施工进度仿真模型来预测施工工期，解决施工过程随机性和实时性较强、施工进度难以控制的问题，并验证模型的可行性。1进度仿真模型构建机理的理论研究1．1不确定因素下的工期确定方法施工进度的合理控制关系到工期、费用和质量3大目标的控制。在施工系统中较为常用的工期确定方法为横道图法和网络计划技术。由于横道图法不能清楚地表达各工序之间的逻辑关系．也不能确定计划的关键工作及关键路线，所以对于大型的复杂项目难以适用111。目前在不确定因素下的实际

4、工程中常利用计划评审技术(PERT)来确定工期，其能协调整个计划的各道工序，合理安排人力、物力和时间，控制质量、费用、进度，从系统论的角度对施工各环节进行系统分析。但同时PERT也存在一定的局限性．在PERT中．通常假设各项工作的持续时间服从／3分布，采用加权平均的方法得到活动的持续时间，这种方法计算的工期往往较实际施工工期乐观：并且PERT假设网络计划中只有1条关键线路，自动忽略了其他线路成为关键线路的可能性。而蒙特卡洛仿真(MC)和关键路径仿真(CPM)能够解决这一弊端，因此，笔者将蒙特卡洛仿真和关键路径仿真引入PERT，使蒙特卡洛仿真和关键路径仿真结合，来解决施工

5、T期难以预测、施工进度难以控制的问题。1．2进度仿真模型的基本原理1)蒙特卡洛仿真的基本原理蒙特卡洛仿真以概率论和统计论为理论基础．使用随机数(或伪随机数)来解决实际计算或工程问题。对实际工程进行蒙特卡洛仿真最关键的步骤是构造适合该工程的概率模型，通过一定的逻辑关系或数量关系将所要求解的实际问题与一定的概率模型建立联系。对于本身就具有随机性质的问题，构造过程就是一个正确描述和模拟这个概率的过程：对于本身不具有随机性质的确定性问题，就必须事先构造一个人为的概率过程．将其转化为随机性质的问题【2_引，即利用Matlab在相应概率模型条件下进行随机抽样产生随机数，然后按照给定

6、的概率模型进行仿真．经过大量的模拟计算可以得到多个施工工期的观测值。将工期进行统计，即可预测出在不确定影响因素下的工程进度。2014卑第3期(5一)第32巷啼荭数木175器管理论坛ManagementForum2)关键路径仿真的基本原理关键路径仿真是在项目网络图和数学计算的基础上，根据各项工作之间的逻辑关系构造模型。将每个活动的工期用逻辑关系连接并找出控制工期的关键路线，在优化工期、降低成本的原则下，计算出施工总工期及关键度以达到项目计划管理和实时控制的目的【41。1．3进度仿真模型的样本数据确定及结构设计进度仿真模型的质量与样本数量、样本数据的选取密切相关，所以在进行

7、进度仿真模型结构设计之前要做好样本数据的选择与确定工作。根据建设项目的具体情况确定样本数据的数量，剔除可疑和明显错误的样本，并根据需要对不同量纲和数量级的数据进行预处理。进度仿真模型结构主要包括蒙特卡洛仿真和关键路径仿真。蒙特卡洛仿真是根据使用者的需要、所要求解的问题和数据的表示方法进行设计和确定的。关键路径的求解是在蒙特卡洛仿真结果的基础上进行的，寻找关键线路过程中需要设置如下参数：Snode(所有工作的开始节点)，Enode(所有工作的结束节点)，Povertime(对应工作所需时间)。2青岛市某污水厂施工进度仿真模型的建立1)样本数