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04 第4章 网络计划技术.pptx

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本课件系统讲授网络计划技术,先介绍网络计划的概念与分类,再依次展开双代号网络图的绘制规则、时间参数计算与关键线路判定,随后介绍时标网络、单代号网络与单代号搭接网络,最后讲解工期优化、费用优化和资源优化。

第四章网络计划技术封面,列出网络计划基本概念与双代号、时标、单代号、搭接及优化各节
网络计划概述页,说明统筹法原理及其在编制施工进度计划缩短工期降低消耗上的应用
网络计划分类页,按工作表示方式、计划性质与时间表达三种口径划分网络计划
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第1页:第四章网络计划技术封面

  • 4.1 网络计划的基本概念
  • 4.2 双代号网络计划
  • 4.3 双代号时标网络计划
  • 4.4 单代号网络计划
  • 4.5 单代号搭接网络计划
  • 4.6 网络计划的优化

第2页:网络计划概述

网络计划方法也称统筹法,是利用网络计划进行生产组织与管理的一种方法,用网络图的形式反映和表达计划的安排。

在建筑工程施工中主要用来编制工程项目施工进度计划和施工企业生产计划,并通过对计划的优化、调整和控制,达到缩短工期、提高效率、降低消耗的目标。

第3页:网络计划的分类

  • 按工作的表示方式:双代号网络计划、单代号网络计划。
  • 按网络计划的性质:实施性网络计划、控制性网络计划。
  • 按时间表达:时标网络计划、非时标网络计划。

第4页:双代号网络计划的基本知识

用箭线或箭线两端节点的编号表示工作的网络图称为双代号网络图。通常把工作名称写在箭线上,工作持续时间写在箭线下方;箭尾表示工作开始、称始节点,箭头表示工作结束、称末节点。

第5页:双代号网络图的基本术语

紧前工作
紧安排在本工作之前进行的工作。
紧后工作
紧安排在本工作之后进行的工作。
内向箭线
就节点而言,箭头指向该节点的箭线。
外向箭线
就节点而言,箭头背向该节点的箭线。
虚工作
既不消耗资源又不占用时间,仅表示逻辑关系的工作。

第6页:双代号网络图的绘图规则

  • 网络图必须按照既定的逻辑关系绘制。
  • 一个网络图中只能有一个起点节点和一个终点节点。
  • 网络图中不允许有循环回路。
  • 不允许出现相同编号的工序或工作。
  • 不允许有双向箭线和无箭头的线段。
  • 严禁有无箭尾节点或无箭头节点的箭线。

第7页:箭线交叉的处理方法

绘制网络图时应尽量避免箭线交叉;当交叉不可避免时,可采用过桥法、断线法、指向法等几种表示方法。

第8页:双代号网络图的绘图步骤

绘图步骤:

  1. 绘制无紧前工作的工作箭线,使其具有相同的开始节点,保证网络图只有一个起点节点。
  2. 依次绘制其他工作箭线,分四种情况处理:① 若紧前工作中存在一项只作为本工作紧前工作的工作,应将本工作箭线直接画在该紧前工作箭线之后,再用虚箭线将其他紧前工作箭线的箭头节点与本工作箭线的箭尾节点相连。

第9页:绘图步骤的多紧前工作处理

  • ② 若紧前工作中存在多项只作为本工作紧前工作的工作,应先合并这些紧前工作箭线的箭头节点,再从合并后的节点画出本工作箭线,最后用虚箭线连接其余紧前工作。
  • ③ 若不存在情况①②,应判断本工作所有紧前工作是否都同时作为其他工作的紧前工作;若成立,则先将这些紧前工作箭线的箭头节点合并,再从合并后的节点画出本工作箭线。

第10页:绘图步骤的收尾与节点编号

  • ④ 若不存在情况①②③,应将本工作箭线单独画在其紧前工作箭线之后的中部,再用虚箭线将各紧前工作箭线的箭头节点与本工作箭线的箭尾节点相连。

各项工作箭线绘制完成后,应合并没有紧后工作之工作箭线的箭头节点,以保证只有一个终点节点;确认正确后进行节点编号,可采用不连续的编号方法以避免今后增加工作时改动全图编号。

第11页:双代号网络图绘制案例

应用案例4-1:已知某施工过程工作间的逻辑关系(工作 A~H 及其紧前工作),试绘制双代号网络图。

  1. 绘制没有紧前工作的工作 A、B、C。
  2. 按情况①绘制工作 D。
  3. 按情况②绘制工作 E、F。
  4. 按情况①绘制工作 H、G。
  5. 将没有紧后工作的箭线合并得到终点节点,编号并调整使图面美观。

本页含工作逻辑关系表与分步成图,源文件中表格数字粘连、无法安全拆分,表格数据需对照原课件图片补充。

第12页:

第13页:网络计划时间参数

时间参数
指网络计划、工作及节点所具有的各种时间值。
工作持续时间
一项工作从开始到完成的时间,常用 Di—j 表示。
计算工期 Tc
根据网络计划时间参数计算得到的工期。

第14页:工期的三种形式与六个时间参数

要求工期 Tr
任务委托人所提出的指令性工期。
计划工期 Tp
根据要求工期确定的预期工期;已规定要求工期时 Tp ≤ Tr,未规定时 Tp=Tc。
六个基本时间参数
工作最早开始时间 ES、最早完成时间 EF、最迟完成时间 LF、最迟开始时间 LS、总时差 TF 和自由时差 FF。

第15页:节点最早时间与最迟时间

节点最早时间
双代号网络计划中,以该节点为始节点的工作的最早开始时间。
节点最迟时间
双代号网络计划中,以该节点为末节点的工作的最迟完成时间。

第16页:按工作计算法

按工作计算法以网络计划中的工作为对象,直接计算各项工作的时间参数。

  • 最早开始 ESi-j=max{EFh-i}=max{ESh-i+Dh-i},最早完成 EFi-j=ESi-j+Di-j。
  • 计算工期 Tc=max{EFi-n}。
  • 最迟完成 LFi-n=Tp=Tc,LFi-j=min{LSj-k}=min{LFj-k-Dj-k},最迟开始 LSi-j=LFi-j-Di-j。

第17页:总时差与自由时差计算

  • 总时差 TFi-j=LFi-j-EFi-j=LSi-j-ESi-j。
  • 有紧后工作时,自由时差 FFi-j=min{ESj-k-EFi-j}。
  • 以终点节点为完成节点的工作,FFi-n=Tp-EFi-n;当 Tp=Tc 时,FFi-n=TFi-n。

第18页:关键工作与关键线路

  • 没有机动时间或总时差等于零的工作称为关键工作。
  • 自始至终全部由关键工作组成、或线路上工作持续时间总和最长的线路称为关键线路,其上可能有虚工作。
  • 关键线路一般用粗箭线或双箭线表示,其各项工作持续时间总和应等于计算工期,这是判别关键线路是否正确的准则。

第19页:按节点计算法

  • 节点最早时间:ET1=0,ETj=max{ETi+Di-j};计算工期 Tc=ETn。
  • 节点最迟时间:LTn=Tp=Tc,LTi=min{LTj-Di-j}。
  • 工作时间参数:ESi-j=ETi,EFi-j=ETi+Di-j,LFi-j=LTj,LSi-j=LTj-Di-j,TFi-j=LFi-j-EFi-j,FFi-j=min{ESj-k-EFi-j}。

第20页:双代号网络计划计算案例

应用案例4-2:以下图为例,进行工作时间参数和节点时间参数的计算,用双箭线标出关键线路。

本页主体为双代号网络计划算例图,源文件未提取到图示数据,建议对照原课件图片补充。

第21页:图上计算法计算结果

案例解析:运用图上计算法计算六个时间参数,结果标注在网络图上。

本页主体为标注了六个时间参数的网络图,源文件未提取到图示数据,建议对照原课件图片补充。

第22页:节点计算法计算结果

案例解析(续):节点计算法计算结果如图所示。

本页主体为节点时间参数标注图,源文件未提取到图示数据,建议对照原课件图片补充。

第23页:双代号时标网络计划概述

将表示工作的箭线的水平投影长度按该工作持续时间大小成比例绘制而成的双代号网络计划称双代号时标网络计划,简称时标网络计划。它既具有网络计划的优点,又具有横道图直观易懂的优点,能将时间参数直观表达出来。

第24页:时标网络计划的特点

  • 箭线长度表示工作的持续时间。
  • 不会产生闭合回路。
  • 可以直接在时标网络图下方绘出劳动力、材料、机具等资源动态曲线,用于控制和分析

第25页:时标网络计划的一般规定

  • 以水平时间坐标为尺度表示工作时间,时标单位可为时、天、周、月、季等,应在编制前确定。
  • 以实箭线表示实工作,虚箭线表示虚工作,波形线表示工作的自由时差。
  • 所有符号在时间坐标上的水平投影位置必须与时间参数对应,节点中心对准相应时标位置,虚工作用垂直虚箭线表示。
  • 时标网络计划宜按最早时间编制。

第26页:时标网络计划的绘制方法

间接绘制法
先根据无时标网络计划计算时间参数并确定关键线路,再将所有节点按最早时间定位在时标表相应位置,按规定线型按比例绘出实工作和虚工作;箭线长度不足到达完成节点时用波形线补足,箭头画在与完成节点连接处。
直接绘制法
不计算时间参数而直接按无时标网络计划草图绘制时标网络计划。

第27页:时标网络绘制案例

应用案例4-3:以下图为例,利用间接绘制法绘制某项目的双代号时标网络图。

本页主体为网络计划原图,源文件未提取到图示数据,建议对照原课件图片补充。

第28页:时标网络绘制案例解析

  1. 计算该双代号网络图的节点时间参数(直接利用案例4-2的结果)。
  2. 绘制时间坐标。
  3. 将节点1-6放置在时间坐标的时刻线上。
  4. 连接箭线。

第29页:单代号网络图的基本知识

单代号网络图的基本符号是箭线、工作和线路。

  • 箭线:表示相邻工作之间的逻辑关系,水平投影方向自左向右。
  • 工作:用节点表示,一个节点表示一个工作,节点可用圆圈或矩形,工作名称、持续时间和代号标注在节点内,编号可不连续但不允许重复。
  • 线路:含义与双代号网络计划相同。

第30页:工艺关系与组织关系

工艺逻辑关系
由工艺过程或工作程序决定的顺序关系,是客观存在的,不能随意改变。
组织逻辑关系
在不违反工艺逻辑关系的前提下人为安排的工作先后顺序,可根据具体情况调整。

第31页:单代号网络图的绘制规则

  • 必须正确表达已定的逻辑关系。
  • 严禁出现循环线路。
  • 严禁出现代号相同的工作。
  • 严禁出现双向箭线或无箭头的线段。
  • 尽量避免箭线交叉,交叉时可采用过桥法和指向法。
  • 只能有一个起始节点和一个终了节点,缺少时应设置起点虚工作节点 St 和终点虚工作节点 Fin。

第32页:单代号网络图绘制案例

应用案例4-4:已知各工作之间的逻辑关系及持续时间,绘制单代号网络图(工作 A~I)。

本页含工作逻辑关系与持续时间表,源文件中工作名称、紧前工作与持续时间三组数字粘连,无法安全切分为表格,需对照原课件图片补充。

第33页:单代号网络图的绘制结果

本页为单代号网络图的绘制结果图示。

本页主体为网络图,源文件未提取到图示数据,建议对照原课件图片补充。

第34页:单代号网络计划时间参数计算

  • 最早开始 ES1=0,ESj=max{EFi}。
  • 最早完成 EFi=ESi+Di;计算工期等于终点节点所代表工作的最早完成时间。
  • 相邻工作时间间隔 LAGi,j=ESj-EFi。

第35页:单代号总时差与自由时差

  • 总时差 TFn=Tp-Tc,TFi=min{LAGi,j+TFj}。
  • 自由时差 FFn=Tp-EFn 或 Tc-EFn,FFi=min{LAGi,j}。
  • 由总时差计算:LFi=EFi+TFi,LSi=ESi+TFi。

第36页:按计划工期计算与关键线路

  • 终点节点工作的最迟完成时间等于计划工期,无计划工期时等于计算工期,即 LFn=Tp 或 LFn=Tc。
  • 最迟开始时间 LSi=LFi-Di;其他工作 LFi=min{LSj}。
  • 总时差最小的工作为关键工作,将关键工作相连并保证相邻关键工作之间时间间隔为零的线路即关键线路。

第37页:单代号网络计划计算案例

应用案例4-5:通过单代号网络计划实例,说明其时间参数的计算过程,计算结果如图所示。

本页主体为标注时间参数的单代号网络图,源文件未提取到图示数据,建议对照原课件图片补充。

第38页:单代号搭接网络计划概述

在表达流水施工进度计划时,双代号与单代号网络图均要求紧前工作全部完成后才能开始,搭接关系不能绘制;为表达工作间的搭接关系,出现了单代号搭接网络计划。

搭接网络计划中每一个节点表示一项工作,宜用圆圈或矩形表示,工作名称、持续时间和代号标注在节点内。

第39页:搭接关系的四种时距

  • FTSi,j:工作 i 完成时间与其紧后工作 j 开始时间的时间间距。
  • FTFi,j:工作 i 完成时间与其紧后工作 j 完成时间的时间间距。
  • STSi,j:工作 i 开始时间与其紧后工作 j 开始时间的时间间距。
  • STFi,j:工作 i 开始时间与其紧后工作 j 完成时间的时间间距。

第40页:搭接网络的编号与标注

  • 各条线路可用节点编号自小到大表述,也可用工作名称依次表述。
  • 节点必须编号,号码可间断但不允许重复,箭尾节点编号应小于箭头节点编号。
  • 工作名称与持续时间标注在节点圆圈内,ES、EF、LS、LF、TF、FF 标注在圆圈上下,STS、FTF、STF、FTS 与时间间隔 LAGi,j 标注在联系箭线的上下方。
  • 搭接网络图的绘制与单代号网络图基本相同。

第41页:搭接网络最早时间计算

  • 起点节点代表虚拟工作,ESs=EFs=0;与起点节点相联系的工作 ES1=0。
  • 与起点节点相联系的工作,最早完成时间等于最早开始时间与持续时间之和。
  • 其他工作按下列公式计算:FTS 时 ESj=EFi+FTSi,j;STS 时 ESj=ESi+STSi,j;FTF 时 EFj=EFi+FTFi,j;STF 时 EFj=ESi+STFi,j;且 EFj=ESj+Dj,ESj=EFj-Dj。
  • 终点节点工作的最早开始时间应等于其紧前工作最早完成时间的最大值。

第42页:搭接网络的时距计算公式

  • 相邻时距为 FTS:ESj=EFi+FTSi,j
  • 相邻时距为 STS:ESj=ESi+STSi,j
  • 相邻时距为 FTF:EFj=EFi+FTFi,j
  • 相邻时距为 STF:EFj=ESi+STFi,j
  • 辅助关系:EFj=ESj+Dj,ESj=EFj-Dj

第43页:搭接网络的时间间隔与时差

相邻两项工作 i 和 j 之间在满足时距之外还有多余的时间间隔:

  • LAGij=min(ESj-EFi-FTSi,j;ESj-ESi-STSi,j;EFj-EFi-FTFi,j;EFj-ESi-STFi,j)
  • 总时差:TFn=Tp-Tc,TFi=min{LAGi,j+TFj}
  • 自由时差:FFn=Tp-EFn,FFi=min{LAGi,j}

第44页:搭接网络的最迟时间与关键线路

  • 最迟完成时间 LFi=EFi+TFi,最迟开始时间 LSi=ESi+TFi。
  • 从搭接网络计划的终点节点开始,逆着箭线方向依次找出相邻两项工作之间时间间隔为零的线路就是关键线路。
  • 关键线路上的工作即为关键工作,关键工作的总时差最小。

第45页:搭接网络计划计算案例

应用案例4-8:根据给出的单代号搭接网络图,计算某项目的单代号搭接网络图的时间参数。

本页主体为搭接网络图,源文件未提取到图示数据,建议对照原课件图片补充。

第46页:搭接网络案例解析

案例解析:计算结果如下图所示。

本页主体为标注时间参数的搭接网络图,源文件未提取到图示数据,建议对照原课件图片补充。

第47页:网络计划的优化与工期优化

网络计划的优化是指在一定约束条件下,按既定目标对网络计划不断改进以寻求满意方案的过程,可分为工期优化、费用优化和资源优化三种。

工期优化
计算工期不满足要求工期时,通过压缩关键工作的持续时间以满足要求工期;不改变逻辑关系,且不能将关键工作压缩成非关键工作。

第48页:工期优化的步骤

  1. 计算并找出初始网络计划的计算工期、关键线路和关键工作。
  2. 按要求计算工期应压缩的时间。
  3. 确定各关键工作能缩短的持续时间。
  4. 选择关键工作压缩其持续时间并重新计算工期;优先选择:① 缩短持续时间对质量和安全影响不大的工作;② 有足够备用资源的工作;③ 缩短持续时间所需增加费用最少的工作。

当所有关键工作持续时间都达到极限而工期仍不能满足要求时,应调整原方案或对要求工期重新审定。

第49页:费用优化与工期成本关系

费用优化
又称工期—成本优化,是寻求工程总成本最低时的工期安排,或按要求工期寻求最低成本计划安排的过程。
费用与工期的关系
施工成本由直接费和间接费组成:直接费由人工费、材料费、机械使用费等组成,随工期缩短而增加;间接费包括企业经营管理的全部费用,一般随工期缩短而减少。

第50页:费用优化的步骤与费用率

  1. 按工作正常持续时间找出关键工作和关键线路。
  2. 计算各项工作的费用率:双代号网络计划中,费用率等于缩短为最短持续时间后完成该工作所需直接费用与正常条件下直接费用之差,除以正常持续时间与最短持续时间之差。

第51页:单代号网络计划费用率

对单代号网络计划,工作 i 的费用率等于将工作 i 持续时间缩短为最短持续时间后完成该工作所需直接费用与正常条件下直接费用之差,除以该工作的正常持续时间与最短持续时间之差。

第52页:费用优化的后续步骤

  • 找出费用率(或组合费用率)最低的一项关键工作或一组关键工作作为缩短对象。
  • 缩短值须符合不能把关键工作压缩成非关键工作、且缩短后持续时间不小于最短持续时间的原则。
  • 计算相应增加的总费用,并考虑工期变化带来的间接费用及其他损益,计算总费用。
  • 重复上述步骤,直到总费用最低为止。

第53页:资源优化概述

资源是完成某工程项目所需的人、材料、机械、资金的统称。完成项目所需资源量基本不变,资源优化主要通过改变工作的时间,使资源按时间的分布符合优化目标,具体有“资源有限—工期最短”及“工期固定—资源均衡”两类方法。

第54页:资源有限工期最短优化

  1. 计算网络计划每个“时间单位”的资源需要量。
  2. 逐个检查每个时间单位的资源需要量是否超过资源限量,均满足即完成优化,否则进行调整。
  3. 分析超过资源限量的时段,计算各种顺序安排中工期延长时间的最小值,据此确定新的安排顺序。

第55页:资源有限优化的后续步骤

  • 单代号网络计划按相同原理计算工作 i 安排在工作 m 之后进行所延长的工期。
  • 当最早完成时间最小值与最迟开始时间最大值同属一个工作时,应找出次小或次大的工作分别组成两个顺序方案,再从中选取较小者进行调整。
  • 绘制调整后的网络计划并重复上述步骤,工期最短者为最佳方案。

第56页:工期固定资源均衡优化

“工期固定—资源均衡”优化是指调整计划安排,在工期不变的条件下使资源需要量尽可能均衡,力求使每个时间单位的资源需要量接近于平均值。

  1. 计算网络计划每个时间单位的资源需要量。
  2. 确定削峰目标,其值等于每个时间单位资源需要量的最大值减去一个单位量。
  3. 计算有关工作的时间差值,优先以时间差值最大的工作为调整对象。
  4. 当峰值不能再减少时即为优选方案,否则重复以上步骤。
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