基于知識(shí)系統(tǒng)的施工進(jìn)度自動(dòng)安排

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　　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。 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。  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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　　近年來，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。 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。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。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。  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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　　1　系統(tǒng)模型  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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　　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。  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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　　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)。系統(tǒng)模型原理圖見圖1。  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(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) 。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。 泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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　　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。 
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　　工期定額庫體現(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):  項(xiàng)目管理論壇
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　　Di = Qi/ SRi （1）  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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　　式中:Di 為工作活動(dòng)i 的持續(xù)時(shí)間； Qi 為工作活動(dòng)i的工程量； S 為每一工作日(或臺(tái)班)的產(chǎn)量；Ri 為工作活動(dòng)i 所需要的勞動(dòng)力數(shù)量(或機(jī)械臺(tái)班數(shù)) 。工作持續(xù)時(shí)間計(jì)算的前提條件是工程活動(dòng)的分解和整合，在同一工程項(xiàng)目中建立統(tǒng)一的工程分解原則。因?yàn)榫C合性強(qiáng)的工作可以分解為許多子工作，而子工作也可以使用上式計(jì)算其持續(xù)時(shí)間。工程經(jīng)驗(yàn)是大量工程實(shí)踐的總結(jié)。工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)確定工作活動(dòng)分類、工作活動(dòng)的先后邏輯關(guān)系、勞動(dòng)力數(shù)量和工作的持續(xù)時(shí)間等均具有重要意義，考慮工程經(jīng)驗(yàn)可以減輕進(jìn)度生成系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目詳細(xì)數(shù)據(jù)的過度依賴，可以合理估計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)，并且可以編制出更加合理的工程進(jìn)度計(jì)劃。進(jìn)度生成系統(tǒng)由進(jìn)度計(jì)劃安排、資源計(jì)劃和人工調(diào)整等組成。由知識(shí)系統(tǒng)生成的工作活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系和活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間可以自動(dòng)安排進(jìn)度計(jì)劃，以及相應(yīng)的資源需求量計(jì)劃，根據(jù)工程實(shí)際，用戶可對(duì)進(jìn)度計(jì)劃和資源安排進(jìn)行調(diào)整。施工進(jìn)度自動(dòng)安排系統(tǒng)所涉及的大量數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫形式存儲(chǔ)和讀取。  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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　　2 知識(shí)系統(tǒng)模型  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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　　2. 1項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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　　項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)是分析施工活動(dòng)相互關(guān)系的基礎(chǔ)。系統(tǒng)貯存一些常見工程項(xiàng)目的項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)，以及相應(yīng)的施工活動(dòng)分類。一個(gè)典型建筑物的分解結(jié)構(gòu)和層級(jí)關(guān)系如圖2所示。  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

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　　2.2 施工活動(dòng)邏輯關(guān)系 泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)
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　　施工活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系是工程進(jìn)度計(jì)劃安排的核心，受多方面因素的影響，還需要考慮施工計(jì)劃的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。施工活動(dòng)邏輯關(guān)系一般受物理關(guān)系、工藝關(guān)系、組織關(guān)系等約束。 每一施工活動(dòng)均屬于某一類，相同的類具有相同的屬性。類與類之間的關(guān)系主要有物理關(guān)系、工藝關(guān)系和組織關(guān)系。相同的類和不同的類之間的關(guān)系均可由上述三種關(guān)系來表示和推理。  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

　　2.2.1 施工活動(dòng)的物理關(guān)系約束  泛普軟件-建筑工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)文章