Учебное пособие включает теоретические и методологические основы проектирования строительного производства с применением автоматизированных систем. Рассмотрены практические примеры разработки автоматизированных систем проектирования в рамках решения задач разработки организационно-технологических решения производства строительных работ на вариантой и вероятностной основе.
Библиографическая ссылка:
Николаев Ю.Н. Компьютерные технологии проектирования строительного производства, Учебное пособие. – Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2011. – 100 с.
1. Автоматизированные информационные системы в проектировании строительного производства
1.1. Область применения и возможности автоматизированных информационных систем в решении задач проектирования строительного производства
1.2. Основные понятия в области разработки автоматизированных информационных систем проектирования строительного производства
1.3. Краткая характеристика автоматизированных информационных систем проектирования строительного производства, представленных на российском рынке
2. Теоретико-методологические и методические основы проектирования строительного производства
2.1. Системотехника строительства: базовые принципы проектирования, организации и управления строительным производством
2.2. Методы и модели, применяемые в рамках проектирования строительного производства
2.3. Состав проектной организационно-технологической документации в строительстве
2.4. Комплекс задач организационно-технологического проектирования
2.5. Классификация и структуризация строительного производства в рамках организационно-технологического проектирования
3. Методика автоматизированного проектирования строительного производства на вариантной и вероятностной основе
3.1. Методика автоматизированного формирования организационно-технологических решений производства строительных работ на вариантной основе
3.2. Методика оценки организационно-технологической надежности и проектирования строительного производства с заданным уровнем надежности
Введение
В условиях повышения в современном обществе роли информационных технологий, электронно-вычислительных машин, доступности и огромных возможностях компьютерной техники представляется необходимым дальнейшее совершенствование методологической базы организационно-технологического проектирования посредством компьютерных технологий, развитие алгоритмов формирования, оценки и выбора организационно-технологических решений функционирования строительного производства, в том числе с учетом его вероятностного характера.
Преимуществом автоматизированного компьютерного проектирования строительных процессов является возможность максимальным образом реализовать прогрессивные принципы проектирования, такие как:
— принцип многовариантного проектирования, т.е. обеспечения альтернативности принимаемых решений — формирования полного множества осуществимых вариантов функционирования строительных процессов, в соответствии с материально-техническими, кадровыми возможностями строительно-монтажных организаций и условиями их функционирования;
— вероятностно-статистический принцип, предполагающий возможность учета вероятностного характера строительного производства и проектирования с заданным уровнем организационно-технологической надежности;
— имитационно-моделирующий принцип, позволяющий описать поведение и взаимодействие элементов системы посредством моделирующего алгоритма с применением всего спектра математических имитирующих и оптимизационных моделей (вероятностно-статистических моделей, моделей математического программирования, сетевых моделей, имитационных моделей). Описание строительных систем и процессов посредством логико-математического моделирования позволяет добиться высокой степени адекватности и надежности имитационной модели. Используя современные средства компьютерного программирования становится возможным создать имитационную модель сложной системы или процесса с достаточным уровнем адекватности реальной системе или процессу;
— системно-целевой принцип оценки и выбора предпочтительных вариантов организации строительного производства, основанный не на традиционном подходе — оптимизации вариантов ОТР инженером-технологом на каждом шаге проектирования, что значительно сужает количество альтернативных вариантов ОТР строительного процесса и имеет такие недостатки как зависимость от опыта, интуиции проектировщика, что, не дает возможность в полной мере реализовать системотехнический подход при проектировании, а на оптимизации всей совокупности осуществимых ОТР строительства в соответствии с определенной целевой функцией или их совокупностью, что дает гораздо большие возможности, в следствие учета организационно-технологических решений, не рациональных с точки зрения частного критерия оптимизации, соответствующего отдельному шагу проектирования, но в сочетании со всей совокупностью организационно-технологических решений функционирования строительного процесса, при системной оценке по критерию эффективности строительного процесса в целом, являющихся более предпочтительными по сравнению с альтернативными вариантами.
— функционально-системный принцип, основанный на системообразовании строительного процесса по критерию результата (целевой функции). Использование компьютерной техники позволяет достаточно просто сформировать функциональную систему из совокупности альтернативных элементов системы по целевой функции, а также преобразовать функциональную систему в случае отклонений при обеспечении достижения целевого результата;
— интерактивно-графический принцип, который при использовании компьютерной техники реализуется в высокой скорости обработки исходных данных, возможности получения и контроля промежуточных и итоговых результатов, в возможности организации удобного интерфейса общения пользователя с ЭВМ, что позволяет значительно упростить труд проектировщика и одновременно расширить его возможности;
— инженерно-психологический принцип, реализующийся в возможности оптимального распределения функций между человеком и ЭВМ. В строительстве, как и в любой другой отрасли знаний, существуют легкоформализуемые, трудноформализуемые и неформализуемые задачи. При использовании автоматизированных систем принятия решений, как правило, поддающиеся формализации и алгоритмизации задачи решаются посредством ЭВМ и это связано с тем, что очень часто процесс формирования возможных решений, их оценки и выбора предпочтительного варианта представляет из себя трудоемкую, рутинную работу, состоящую из многочисленного применения совокупности алгоритмов для каждого этапа проектирования, что, зачастую, проделать вручную в полном объеме невозможно. Неформализуемые задачи решаются проектировщиком, что становится возможным благодаря интуитивным способностям человека, опыту и здравому смыслу.
В настоящем пособии наибольший упор сделан на изучении возможности реализации принципов вариантного и вероятностного (стохастического) проектирования строительного производства, которым, как нам представляется, уделено недостаточное внимание в рамках действующей системы нормативного обеспечения проектирования строительного производства. Кроме этого в представленных на российском рынке программных продуктах алгоритмы, комплексно использующие принцип вариантного проектирования строительного производства или позволяющие проектировать с учетом вероятностного характера технологических процессов, отсутствуют, что делает указанные направления весьма актуальными для дальнейшей теоретической и методической проработки.
Список литературы
- Гусаков А.А. Системотехника строительства.М.: Стройиздат, 1983.
- Методические указания по использованию компьютерной системы «Технолог» при разработке оптимальных организационно-технологических решений строительно-монтажных работ / Сост. В.Н. Кабанов, С.Г. Политов. — Волгоград: ВолгИСИ, 1993. — 27 с.
- Гусаков А.А., Ильин Н.И. и др. Экспертные системы в проектировании и управлении строительством. М: Стройиздат, 1995. (стр. 36)
- Васильев В.М Управление строительным производством. Л.: Стройиздат. 1990. (стр. 38, поточные модели)
- Гусаков А.А. и др. Моделирование и применение вычислительной техники в строительном производстве. М.: Стройиздат, 1979.
- Гусаков А.А. Выбор проектных решений в строительстве. М.: Стройиздат, 1982.
- Кабанов В.Н.Методика выбора организационно-технологических решений производства бетонных работ// Бетон и железобетон. 1988. N 10. С.29-30
- Кабанов В.Н. Выбор эффективных машин для производства бетонных работ в стесненных условиях// Механизация строительства. 1990. N 4. С.27-28
- Кабанов В.Н. ,Янкин Л.А. Решение на ЭВМ организационно-технологических задач по производству строительно-монтажных работ// Промышленное строительство. 1992. N 2.