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【關(guān)鍵詞】池式資源 數(shù)據(jù)庫訪問中間件 基于歷史記錄反饋
一、引言
實際應(yīng)用中,經(jīng)常會出現(xiàn)大量用戶同時并發(fā)的訪問后臺數(shù)據(jù)庫的情況,這樣就會造成在某一時刻對系統(tǒng)資源的超負荷使用,使得系統(tǒng)的整體性能急劇下降,系統(tǒng)吞吐率降低。如果能夠運用池式資源設(shè)計原理來管理資源的生成、使用和釋放,上述問題就能得到有效地解決。如在系統(tǒng)初始化時預(yù)先建立一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫連接,當有用戶提交數(shù)據(jù)庫連接請求時,直接從池中取出數(shù)據(jù)庫連接分配給用戶使用,這種方式避免了大量用戶同時提交數(shù)據(jù)庫連接請求時,因為大量創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫連接而帶來的系統(tǒng)開銷。因此數(shù)據(jù)訪問中間件的池化資源技術(shù)占有極其重要的地位,如何以更高效的方式管理池式資源是本文研究的重點。
二、數(shù)據(jù)訪問中間件的池式資源設(shè)計
(一)池式資源設(shè)計原理
資源池最基本的思想就是預(yù)先建立一些資源對象存儲在內(nèi)存中,最常使用的就是SOCKET連接、JDBC連接等等。例如一個簡單的例子:某個領(lǐng)域的數(shù)據(jù)查詢,用戶請求服務(wù)器建立一個SOCKET連接,然后提交查詢請求,最后將結(jié)果返回后關(guān)閉連接。如果大量用戶同時并發(fā)請求,那么也會出現(xiàn)上面所說的問題,SOCKET的連接管理也會成為影響系統(tǒng)性能的瓶頸。因此需要資源池來解決此問題,采用資源池中的共享資源管理機制可以為多個并發(fā)用戶提供服務(wù),而且大大降低用戶請求資源服務(wù)帶來的系統(tǒng)資源開銷。進程池和連接池的設(shè)計原理模型如圖1所示。
圖1
(二)pgpool-II連接池處理流程
初始時,pgpool-II的數(shù)據(jù)庫連接池中并不是可用連接而是一些空的連接池結(jié)構(gòu)體,等到用戶提交請求后,才逐個建立到數(shù)據(jù)庫的連接。雖然連接池技術(shù)包括數(shù)據(jù)庫連接的建立、釋放和調(diào)度,由于本文是在原有的數(shù)據(jù)訪問中間件pgpool-II上做的研究和改進,原系統(tǒng)已有對連接的釋放和調(diào)度的處理,而且對本文所提出的連接建立策略沒有影響,因此本文關(guān)注的重點是數(shù)據(jù)庫連接的建立,接下來只對原有的數(shù)據(jù)庫連接策略進行了分析,得到原數(shù)據(jù)訪問中間件的具體執(zhí)行流程。
針對原有數(shù)據(jù)訪問中間件中數(shù)據(jù)庫連接池模型的缺點,進行了如下改進:在系統(tǒng)啟動時,就先建立一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫連接,當用戶有連接請求時,判斷是否有可用的數(shù)據(jù)庫連接,如果有則直接從連接池中取出,使用完后再將連接放入到連接池中,如果沒有可用連接,在數(shù)據(jù)庫連接池的容量還沒有達到限定值時,建立到數(shù)據(jù)庫的連接,否則根據(jù)一定策略替換掉一個數(shù)據(jù)庫連接,然后再建立新的數(shù)據(jù)庫連接。具體的執(zhí)行流程如圖2所示。
圖2
三、基于歷史記錄反饋的池式資源管理設(shè)計實現(xiàn)
本文采用三個數(shù)組結(jié)構(gòu)分別記錄池的容量和數(shù)據(jù)庫連接使用次數(shù)在歷史特定時刻的值,具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 數(shù)據(jù)庫連接的歷史記錄值表
因為在記錄池的容量時需要記錄池式資源容量的最大值的和最小值,因此每個數(shù)組元素是自定義的結(jié)構(gòu),而對于記錄數(shù)據(jù)庫連接時,只需要記錄每個連接的使用次數(shù),因此只需要為每個連接定義一個整形變量即可。
四、小結(jié)
本章主要對數(shù)據(jù)訪問中間件的關(guān)鍵技術(shù)――池式資源管理進行了研究,池式資源管理包括進程池和數(shù)據(jù)庫連接池以及內(nèi)存的管理,通過使用進程池和數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù),避免了多用戶并發(fā)時頻繁和反復(fù)的創(chuàng)建進程和數(shù)據(jù)庫連接,減少了用戶的響應(yīng)時間,提高了中間件的響應(yīng)速度。在對原有中間件的池式資源管理研究的基礎(chǔ)上,提出了基于歷史記錄反饋的池式資源管理的改進方法。
參考文獻:
[1]李勇, 楊蕾.多數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中間件的設(shè)計與實現(xiàn)方法[J].云南工業(yè)大學學報. 1999, (4).
關(guān)鍵詞:圖像盲復(fù)原;Weber律;粒子群優(yōu)化;交替最小化;點傳播函數(shù)
中圖分類號:TN391文獻標識碼:A
1 引 言
圖像復(fù)原的目的是從觀測到的退化圖像重建原始圖像,它是圖像處理、模式識別、機器視覺等的基礎(chǔ),因而受到廣泛的研究,在天文學、遙感成像、醫(yī)療圖像等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用[1]。線性圖像退化過程[2]通常采用如下模型:
其中g(shù)、h、f、n分別表示退化的模糊圖像、點傳播函數(shù)、原始圖像和噪聲,潮硎揪砘操作。Ь典的圖像復(fù)原需要預(yù)先知道退化圖像的點擴展函數(shù),但是,在許多實際情況下,一般難以確定點擴展函數(shù),故必須從觀察圖像中以某種方式抽出退化信息,進行圖像的復(fù)原,這種方法就是圖像盲復(fù)原。
近年來圖像盲復(fù)原算法獲得較為廣泛的研究[3],算法大體分為兩類:一類是先辨識點傳播函數(shù),然后采用經(jīng)典的圖像復(fù)原算法進行復(fù)原;另一類是同時估計點擴展函數(shù)和原始圖像。目前圖像盲復(fù)原算法應(yīng)用較多是遞歸逆濾波盲圖像復(fù)原算法(NAS-RIF)[4]以及全變差正則化盲圖像復(fù)原算法(TV regularization)[5,6]。算法的性能指標中一般采用最小均方誤差(MSE)作為圖像復(fù)原效果的評判標準,雖然能從總體上反映了原始圖像與復(fù)原圖像的差別,但是它對圖像中的所有像點同等對待,故不能反映局部特征和人眼的視覺特點,所得的復(fù)原結(jié)果常與人類主觀視覺效果不一致。由于復(fù)原的圖像最終效果要由人類視覺系統(tǒng)鑒別和解釋,因此基于人類視覺特性的圖像盲復(fù)原算法是圖像盲復(fù)原算法的方向之一。Jianhong Shen[7]提出了將人類視覺特性中的Weber定律和全變差正則化相結(jié)合的圖像復(fù)原算法,本文將這種方法推廣到圖像盲復(fù)原領(lǐng)域,提出一種改進的圖像盲復(fù)原優(yōu)化性能指標;另外,由于優(yōu)化的性能指標是一個強非線性函數(shù),為了提高求解精度,提出采用雙粒子替最小化進行求解的方法:在模糊辨識階段,采用一個粒子群優(yōu)化算法求解點傳播函數(shù);在復(fù)原階段,采用另一個粒子群優(yōu)化算法求解復(fù)原圖像。最后,為檢驗算法的有效性,進行了仿真試驗。
計算技術(shù)與自動化2007年6月第26卷第2期彭自然等:一種基于粒子群優(yōu)化算法的圖像盲復(fù)原方法2 算法思想
2.1 基于Weber定律的圖像盲復(fù)原優(yōu)化性能指標
Weber定律是一個反映人類視覺特性的著名定律,它指出只有當刺激光強度增加到某一值后,人才能感覺到亮度的變化,而且在一定范圍內(nèi),亮度的變化Δf與背景光的亮度f的比近似為常量,即:
圖像復(fù)原算法中考慮Weber定律將有利于改善效果。
在未知點傳播函數(shù)h和對原始圖像f的任何先驗知識的條件下復(fù)原h(huán)和f,文獻[6]采用最小化下列的貝葉斯類型的性能指標:
其中:α1,α2都為大于0的參數(shù),調(diào)節(jié)迭代復(fù)原時的f和h的規(guī)范性,Ω為圖像的范圍。
本文在借鑒文獻[7]的思想的基礎(chǔ)上,對(2)式進行改進,提出的新的圖像盲復(fù)原優(yōu)化性能指標如下:
由于隨機噪聲的存在,對式(3)的求解往往是一個病態(tài)問題[8]。而交替最小化方法是求解(3)式的有效方法之一[6]。它將圖像盲復(fù)原過程分為模糊辨識以及復(fù)原兩個階段交替進行。 在模糊辨識階段,固定f,通過最小化優(yōu)化性能指標J1,求解出h。J1定義如下:
在復(fù)原階段,固定h,通過最小化優(yōu)化性能指標J2,求解出f。J2定義如下:
式(4)以及式(5)是強非線性方程,由于隨機噪聲的存在,對它的求解,往往是一個較為困難問題[8],文獻[5]提出了時間匹配法,文獻[9]提出了固定點法和文獻[10] 提出了簡單二重參數(shù)法等,但這些方法都是通過對非線性方程進行線性化處理的方法求解,只能得到近似的數(shù)值解;為提高求解精度,本文提出采用兩個粒子群優(yōu)化算法分別求解式(4)以及式(5)。另外,為獲得有意義的解,根據(jù)成像系統(tǒng)的特性、復(fù)原圖像的正定性以及h的中心對稱性,在求解迭代過程中,對h和f分別進行約束。
2.2 算法模型與描述
算法的模型如圖1所示:
整個算法描述如下:
1)初始化f0=g,h0=δ(x,y),n=0;
2)用粒子群優(yōu)化算法PSO1對(4)式求解hn+1,并用(6)-(8)式進行約束;
0其他(6)
3)用粒子群優(yōu)化算法PSO2對(5)式求解fn+1,并用(9)式進行約束;
0其他(9)
4)判斷是否滿足終止條件(一般選擇迭代次數(shù)作為終止條件):是,則停止,輸出復(fù)原結(jié)果;否,則令n=n+1并轉(zhuǎn)到下一步。
2.3 PSO算法
粒子群優(yōu)化算法是由Kennedy博士和Eberhart博士于1995年提出的一種新的全局優(yōu)化進化算法[11],尤其適用于非線性函數(shù)的優(yōu)化問題。 算法首先在解空間隨機產(chǎn)生一群粒子,然后通過迭代找最優(yōu)解。每一次迭代中,粒子通過跟蹤兩個“極值”來更新自己。一個是粒子本身找到的最好解,記為Pbest;另一個是整個粒子群目前找到的最好解,記為Gbest。粒子的速度和位置更新方程[12]一般為:
其中Vstep是粒子的速度,Swarm是粒子當前的位置,rand、Rand分別表示[0,1]之間的隨機數(shù),c1、c2是學習因子,通常取c1=c2=2, w-now是慣性因子,通常選擇隨迭代次數(shù)的增加線性的減少,即
其中,w-start是最大慣性因子,一般取0。9,w-end是最小慣性因子,一般取0。1;Iteration是當前迭代次數(shù),IterationMax是最大迭代次數(shù)。本文中粒子群的大小選擇為20。
3 仿真試驗及結(jié)果分析
為驗證提出的算法的有效性,進行有關(guān)的仿真試驗,程序采用MATLAB6.3編寫。
試驗數(shù)據(jù)來自文獻[6],同時考慮計算機的運行精度和處理時間,對試驗數(shù)據(jù)放大106倍,圖像大小取為64*64個像素,模糊圖像的產(chǎn)生采用線性退化模型,即g=h×f。 原始的清晰圖像如圖2所示,試驗2采用的模糊圖像如圖3所示。
實驗效果的分析比較采用主觀評判和信噪比對比的方法,其中信噪比RSN定義如下:
試驗1 優(yōu)化性能指標改進的對比試驗主要考察復(fù)原階段中,采用基于web定律的圖像復(fù)原算法與采用文獻[6]的圖像復(fù)原算法的比較,其中文獻[6]的圖像復(fù)原算法中,優(yōu)化性能指標J3,定義如下:
試驗時,固定地選擇點傳播函數(shù)h=δ(x,y),采用粒子群優(yōu)化算法進行求解,選擇不同的α1的實驗結(jié)果如表1。
試驗2求解算法的對比試驗主要是進行本文提出的算法與文獻[6]算法的對比。 試驗的點傳播函數(shù)也來自文獻[6],并進行歸一化處理。同時選擇α1=α2=1e-2,初始圖像估計f0=g,初始點傳播函數(shù)h0=δ(x,y),試驗的終止條件選為交替迭代次數(shù)n=3,對比實驗結(jié)果如表2所示:
由試驗結(jié)果,可以看出:本文提出的改進的性能指標以及新的圖像盲復(fù)原算法,無論從圖像的視覺效果還是信噪比,效果都有較大的提高。
4 結(jié) 論
上海市高級人民法院:
你院“關(guān)于沈云訴王雪霞房屋產(chǎn)權(quán)糾紛案的請示”收悉。經(jīng)研究,我們認為,根據(jù)1984年余性本、王雪霞等人共同簽署的“房屋分割協(xié)議書”的約定,雙方當事人所爭議的房屋應(yīng)屬王雪霞及余學強等六個子女共有。王雪霞事先未經(jīng)全體共有人的同意,私自向沈云抵押、出賣房屋,侵犯了其他共有人的權(quán)益,而且雙方當事人的抵押、買賣房屋行為又均未按照我國的房屋管理規(guī)定進行,也未得到房屋主管部門的認可。因此,應(yīng)認定沈云與王雪霞的房屋抵押、買賣交易行為無效。對沈云提出的確認房屋產(chǎn)權(quán)的請求不予支持,王雪霞應(yīng)返還沈云的錢款,由此造成的損失應(yīng)根據(jù)雙方的責任相應(yīng)承擔。
以上意見供參考。
關(guān)鍵詞 工序優(yōu)化 成本控制 資源均衡
一、實施背景
隨著經(jīng)濟社會的高速發(fā)展,電力作為基礎(chǔ)能源在經(jīng)濟建設(shè)中的地位日益突顯。而隨著對電力需求的不斷放大,作為建設(shè)電網(wǎng)主力軍的送變電工程施工企業(yè)所要承擔的工程項目也日益增多。10年前,湖北省送變電工程公司一年僅有11個項目,而當前,公司一年的工程項目就達到50余項。公司資源是有序的,在國家電網(wǎng)公司“三集五大”的大框架下,我們不可能利用大量的充足人力資源和物料資源來達到以往的粗放型增長,我們只能向管理要效益,而做好項目的組織策劃、工序優(yōu)化和平衡資源配比,達到企業(yè)有限資源的最大化利用就成為了當前企業(yè)管理創(chuàng)新的重點。
二、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)計劃法開展工序優(yōu)化
電力線路施工項目具有工期既定、資源有限的特點,且施工工序多、跨度長、突發(fā)困難多,必須保證各工序有效銜接、科學搭接才能實現(xiàn)工程建設(shè)保質(zhì)保量高效完成。在實際項目建設(shè)中,由于不同的工序在時間上有一定的差期,通過通過采用項目管理方法,利用這個時間差,達到控制工程成本、節(jié)約資源、提高效益的目的,實現(xiàn)工序優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)計劃法是一種有效的項目管理進度控制優(yōu)化方法。它通過確定關(guān)鍵工序和非關(guān)鍵工序,向關(guān)鍵工序要時間,向非關(guān)鍵工序要資源。 在進行網(wǎng)絡(luò)計劃編制、優(yōu)化時,首先考慮資源數(shù)量,并在此基礎(chǔ)上進行優(yōu)化配置,加快工期,減少誤工產(chǎn)生的損失。一方面對資源分配進行最優(yōu)化分配,避免出現(xiàn)某個工序消耗大量資源,而其它工序資源不足的情況,影響分部工序進度,造成連鎖反應(yīng)影響后續(xù)工序,進而影響工程總體進度;另一方面要努力做到資源需求均衡,避免資源計劃不平衡、需求緊松不一,后勤供應(yīng)空閑耗費或過度緊缺。
本文對資源優(yōu)化采用網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化的逐步調(diào)優(yōu)啟發(fā)式算法。這種方法的核心是逐步調(diào)整,漸趨最優(yōu)。通過使用這種方法,可以在資源有限的情況下,保證工期不變,并通過對非關(guān)鍵工序的調(diào)整,使在項目施工過程中資源的需求平衡,減少后勤供給的壓力。由于資源在使用過程中不可能完全平衡,所以使用資源變化的均方差來做為平衡指標。該模型的優(yōu)化方法如下:
(一)確定平衡性指標HR
下式中,R表示在工期T內(nèi)資源日平均使用量,Rt為時間t資源的使用量,則資源的均方差為:
上式中,。由于工期既定和資源有限是兩個確定的約束條件,則T和R是一個定值,故上式中只有是變量,這個變量即平衡性指標HR。用它來進行評價,即。
(二)針對平衡性指標HR進行優(yōu)化的判定方法
如資源供應(yīng)達到平衡,則平衡性指標HR無變動。如資源供應(yīng)越趨向平衡, 則HR變動越小。因此,在工序優(yōu)化中,通過對非關(guān)鍵工序的調(diào)整優(yōu)化,使得HR單調(diào)下降,達到資源供應(yīng)趨于平衡的目的?,F(xiàn)假設(shè)被調(diào)整的非關(guān)鍵工序為 m,n。原定該工序的最早開始時間為第i天,最早結(jié)束時間為第j天。該工序的日資源需求量為Rmn?,F(xiàn)出于資源均衡工序優(yōu)化目的,將該工序的開始時間推遲一天,則第i天的資源總需求量就減少了Rmn,且最后一天(第j+1天)的資源總需求量就增加了Rmn,即R'i=Ri-Rmn,R'j+1=Rj+1+Rmn。
現(xiàn)假設(shè)HR是調(diào)整 2 天的平衡性指標的量,則:
HR=R'2j+1-R'2i=2Rmn
(1)如HR
(2)如HR= 0,平衡性指標HR不會變化,但是該工序也可以進行調(diào)整,直到把工序間的時差用完。
(3)如HR>0,平衡性指標HR將會增加,則該工序不可調(diào)整,否則資源將會緊缺,無法按進度完成任務(wù)。
以上討論的是將非關(guān)鍵工序調(diào)整一天時平衡性指標HR的變動公式。在實際情況中,如果是將非關(guān)鍵工序調(diào)整n天,則上式仍然適用,相應(yīng)的HR賦值公式變?yōu)椋?/p>
HR=2Rmn+2Rmn+…+2
工序調(diào)整時間的判定點以HR為 0 值時的點來確定。
(三)工序推遲的優(yōu)先判定規(guī)則
取某段時間做為進行資源優(yōu)化的調(diào)整期,將該時期內(nèi)的非關(guān)鍵工序(其HR小于或等于0)按HR的大小依次進行排序。對于HR相等的非關(guān)鍵工序,則按其最遲開工時間LS的大小進行排序,LS越大的其優(yōu)先級越高,越小的優(yōu)先級越低。如果非關(guān)鍵工序的LS也相等,則按其資源的需求量大小進行排序,資源需求量越大的的其優(yōu)先級越高,資源需求量小的其優(yōu)先級低。
(四)對工序資源進行逐步調(diào)整的方法
(1)首先將工序按最早時間ES安排,逐日統(tǒng)計資源需要量,并繪制資源的日需要量曲線圖。
(2)按照網(wǎng)絡(luò)計劃圖,從終節(jié)點開始,按工序的逆方向?qū)Ψ顷P(guān)鍵工序的開始時間進行調(diào)整。調(diào)整的方法為計算各工序的來判斷工序是否可以推遲,并按工序的HR優(yōu)先判定規(guī)則進行資源安排。
(3)按照逆向的順序,對所有的非關(guān)鍵工序進行調(diào)整,直到第一道工序的完成。此過程為第一輪的資源調(diào)整過程,該過程可以得出整個工期內(nèi)的平衡性指標HR。
(4)重復(fù)上述過程,進行多輪的調(diào)整,并比較每一輪調(diào)整的平衡性指標變化,直到HR降到最低為止。
在施工進度管理中,可以借助該方法對施工資源分配進行多次優(yōu)化,最有效地使用施工資源,科學安排工序搭接,實現(xiàn)效益最優(yōu)。
三、效果預(yù)期
基于此方法,在保證各項目運營目標圓滿實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,通過對分公司有限資源的科學配置和統(tǒng)一調(diào)配,實現(xiàn)公司人、財、物資源利用和產(chǎn)出的效益最大化。但在開展工序優(yōu)化編制工程進度計劃時,應(yīng)當結(jié)合項目施工可能出現(xiàn)的各種實際情況,統(tǒng)籌考慮幾個方面事項,做好調(diào)整預(yù)案:(1)劃分各分部工程的工期時,應(yīng)當考慮天氣、突發(fā)技術(shù)困難、不可抗拒力等因素的影響,留有一定的機動時間。(2)確定各工序之間的銜接關(guān)系時要遵從送變電線路施工的工藝規(guī)范,并考慮業(yè)主對本工程工期、工程量的要求,各關(guān)鍵分部工程之間不安排交叉作業(yè)。(3)在各分部工程開工之前,做好施工技術(shù)方案的編制及合同、安全、技術(shù)交底工作。(4)必須做好各項保障措施,至少應(yīng)在各分部工程開工前3天開始材料分工運輸工作,在各分部工程開工前5天施工機具到達現(xiàn)場。(5)如施工進度受到材料供應(yīng)、惡劣天氣、跨越障礙物、地方關(guān)系等因素影響,應(yīng)及時根據(jù)變化情況對資源分配進行調(diào)整配置。
參考文獻:
[1]王諾,網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)中各工序間相關(guān)性的若干研究[J].系統(tǒng)工程學報,1997(02).
關(guān)鍵詞: 工程進度 動態(tài)控制 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
中圖分類號:G250文獻標識碼: A 文章編號:
一、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述
1、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是在既定的條件下,對初步擬定的網(wǎng)絡(luò)計劃方案,利用時差不斷調(diào)整和改善,使之達到工期最短、成本最低、資源最優(yōu)的目的。
2、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的類型
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的類型包括時間優(yōu)化、工期與成本優(yōu)化和資源優(yōu)化三方面的內(nèi)容。
二、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的具體方法
(一)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的時間優(yōu)化
1工期優(yōu)化概述
1)工期優(yōu)化基本原理
(1)利用時差,前后移動各項工作,改變有關(guān)工作的時間參數(shù),從而達到資源參數(shù)的調(diào)整。
(2)利用關(guān)鍵線路,對關(guān)鍵工作適當增加資源的投入,縮短其工作持續(xù)時間,從而縮短工期。
2)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的措施與途徑
(1)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要是調(diào)整關(guān)鍵線路上的關(guān)鍵工作,因此可采取下述措施:
①將順序施工的關(guān)鍵工作改為平行施工或者搭接施工
②將順序施工的關(guān)鍵工作調(diào)整為流水作業(yè)方式
③縮短關(guān)鍵工作的持續(xù)時間。
(2)時間優(yōu)化的途徑是壓縮關(guān)鍵線路的長度(即縮短工期),縮短工期通??梢圆捎萌缦虏襟E:
①平均壓縮關(guān)鍵線路工作的持續(xù)時間
②依次壓縮關(guān)鍵線路工作的持續(xù)時間
③選擇壓縮關(guān)鍵線路工作的持續(xù)時間
2工期優(yōu)化步驟
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的關(guān)鍵方法是循環(huán)法,要縮短工期就必須壓縮關(guān)鍵線路,因此就必須從關(guān)鍵線路入手。循環(huán)優(yōu)化法的基本原理是:計算初始網(wǎng)絡(luò)計劃圖的計劃工期和關(guān)鍵線路,將計劃工期與指令工期比較求出需要縮短的時間,采取適當?shù)臅r間優(yōu)化途徑壓縮關(guān)鍵工作持續(xù)時間,從而壓縮了關(guān)鍵線路工作長度,并重新計算網(wǎng)絡(luò)計劃的工期和確定新的關(guān)鍵線路,此時如果網(wǎng)絡(luò)計劃的工期不大于指令工期,時間優(yōu)化即告完成;否則重復(fù)上面的步驟進行調(diào)整。
(二)、工期—成本優(yōu)化
1、工期—成本優(yōu)化概述
1)概念
工期—成本優(yōu)化又叫做費用優(yōu)化。是指尋求工程總成本最低時的工期或者按照要求工期尋求最低成本的計劃安排過程。
2)工期與成本之間的關(guān)系
(1) 連續(xù)性工期與直接費用的關(guān)系
a直接費用的計算:直接費=勞動量×每工日(臺班)費用
b在連續(xù)型的直接費用變化率中是采用近視的方法表示將曲線近視為直線(如上圖)
直接費用的變化率(趕工費率)=(Cb-Ca)/(ta-tb)
(2)離散型工序的工序與直接費用的關(guān)系
離散型直接費用不存在變化率,只有直接費用的數(shù)值(或直接成本),選用不同的時間就有相應(yīng)的直接費用值。
2、工期—成本優(yōu)化的方法
1)工期—成本優(yōu)化的目標
獲得直接費用最低的曲線,與間接費用(一般曲線)疊加后形成總費用曲線,從而找到總費用最低的最優(yōu)工期。
2)工期—成本優(yōu)化的途徑
將工作進度計劃從正常工期開始,壓縮關(guān)鍵工序的持續(xù)時間,從而壓縮了工程的工期,一直壓縮到工程的極限工期。同時要保證在壓縮過程中所增加的直接費用是最少的。
3)工期—成本優(yōu)化的方法與注意事項
(1)選擇壓縮的關(guān)鍵工序,保證直接費增加最少—趕工費率最低
①只有一條關(guān)鍵線路時,選擇趕工費率最低的關(guān)鍵工序。
②兩天以上關(guān)鍵線路時,選擇趕工費率和最低的多個關(guān)鍵工序。
(2)選擇壓縮合理的工作量
①不能超過工序的極限持續(xù)時間
②應(yīng)保證壓縮后的關(guān)鍵工序仍是關(guān)鍵工序。即通過時差分析總時差和自由時差,是否滿足要求,及不能超壓和欠壓;將關(guān)鍵線路長短計算出來,逐條比較,來決定壓縮量。
(三)、資源優(yōu)化
資源優(yōu)化主要包括工期一定資源均衡和資源有限工期短兩大方面的內(nèi)容。
1、工期一定資源均衡
工期一定資源均衡優(yōu)化的目標就是使資源的柱狀圖高差最小。
該優(yōu)化的通俗說法就是在工期不變的情況下,對相應(yīng)的資源進行削峰填谷,就是在時標網(wǎng)絡(luò)圖上,對資源峰值高有波浪線的工序進行前后移動,調(diào)整到資源峰值較低的時間段位置。一般只是一種資源的調(diào)整,多種資源的調(diào)整難度相對較大,所得的實際意義并沒有多大的用處。
2、資源有限工期最短
資源有限工期最短的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要是當兩個以上的工序進行平行施工時,資源數(shù)量無法滿足平行施工的要求,例如:當兩個路基填筑平行施工時,此時只有一臺壓路機,因此無法進行平行施工。解決的方法有兩種:①購買或者租賃一臺壓路機;②將平行施工改為順序施工。然而就產(chǎn)生了一個新的問題,那個施工工序先用,才能使得采用順序施工后所用的總工期最短。這就是資源有限工期最短的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重點解決的問題。
三、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化在實際工程中的應(yīng)用舉例
由于在實際的建筑工程中追求工期最短,經(jīng)濟成本較低是業(yè)主和施工單位共同追求的目標,然而進行工期優(yōu)化是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化最基本的優(yōu)化因此在此僅僅舉例說明,工期優(yōu)化的實際運用。
已知某工程初步方案的計算工期為46 d,建設(shè)單位要求工期為36 d,初步施工進度計劃及各項工作的持續(xù)時間如圖1所示(圖中箭線下方數(shù)字為各工作正常持續(xù)時間,括號內(nèi)為各工作最短持續(xù)時間)。現(xiàn)施工企業(yè)對其工期進行優(yōu)化。
1)確定關(guān)鍵線路的總時差
根據(jù)圖1計算法的網(wǎng)絡(luò)計劃中節(jié)點時間參數(shù),得出該工程的關(guān)鍵線路為:①②③⑤⑥⑧⑨⑩。從而可計算出各工作的總時差。
2)確定各關(guān)鍵工作的有效壓縮時間
由工期優(yōu)化步驟可得各關(guān)鍵工作的平行非關(guān)鍵線路段、線路段總時差和有效壓縮時間。
3)確定工期優(yōu)化方案
從關(guān)鍵工作的有效壓縮時間可知,本工程需同時壓縮多個工作的持續(xù)時間,才可有效地縮短工期,且不會改變關(guān)鍵工作。由各工作的工藝技術(shù)、操作水平、施工條件、經(jīng)濟條件等情況,可得到工作的最短持續(xù)時間如圖1所示。由于工作A1和C3無其他平行工作可考慮先將工作A1壓縮2 d,C3壓縮4 d。此時并未滿足建設(shè)單位的工期要求,需繼續(xù)壓縮其他工作持續(xù)時間。若采用關(guān)鍵工作組合壓縮方案,則必須分析次關(guān)鍵線路對關(guān)鍵線路的約束。不難發(fā)現(xiàn),該網(wǎng)絡(luò)計劃中次關(guān)鍵線路為①②③⑤⑥⑦⑨⑩。由此,經(jīng)分析可得到所有可行的工期優(yōu)化方案,如表1所示。
表1:
在以上8種可行方案中,施工企業(yè)可結(jié)合該工程的質(zhì)量控制目標、成本控制目標和資源供應(yīng)情況等條件進行方案選擇。若實際工程施工過程中另有變更,可按上述步驟反復(fù)進行工期優(yōu)化,直至實現(xiàn)工期目標為止。
四、結(jié)論
在實際工程中,工程進度極易受到各種因素影響,而導致原有工期、建設(shè)成本以及資源等目標難以實現(xiàn)。根據(jù)本文所述的方法,找出網(wǎng)絡(luò)計劃中各關(guān)鍵工作的平行非關(guān)鍵線路后,利用工作總時差的性質(zhì),迅速得到各關(guān)鍵工作的有效壓縮時間,比較次關(guān)鍵線路,確定各種可行的工期優(yōu)化方案,可快速方便地為工程進度的動態(tài)控制和管理決策提供科學依據(jù),并為工程節(jié)約經(jīng)濟成本和資源提供必要的條件。
參考文獻
[1] 天津市市政工程局《道路橋梁工程施工手冊》中國建筑工業(yè)出版社,2003