《土木工程施工》课件第9章-网络计划技术.ppt
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1、1,第八章 网络计划技术,第一节 概述 一、网络计划的产生与发展 1、CPM 关键线路法 20世纪50年代末产生 2、PERT计划评审法 20世纪60年代初产生 二、网络计划在我国的发展情况 20世纪60年代初由著名数学家华罗庚教授引进。,2,第二节 网络图的绘制,网络图是由箭线和节点组成的,用来表示工作流程的有向有 序的网状图。网络计划是在网络图上加注各项工作的时间参数而成的进度 计划。一、双代号网络图的绘制(一)双代号网络图的基本符号 1、箭线表示工作的全部内容,箭头的指向表示工作的流向。箭线的长短不代表具体的天数。2、节点表示工作的开始或结束,以及工作之间的连接。即:表示一种瞬时时间。,
2、3,3、虚工作及其作用:工艺上的逻辑关系*逻辑关系 组织上的逻辑关系,4,4、线路、关键线路和非关键线路。,虚工作的作用,垫2,5,(二)网络图的绘制规则,1、逻辑关系的基本模型:2),A、B工作都完成,才能开始C工作,A工作完成后,同时开始B、C工作,6,1、逻辑关系的基本模型:,3)4),A、B都完成同时开始C、D工作,A工作完成后,开始C工作A、B都完成,才能开始D工作,7,1、逻辑关系的基本模型:,5)6),A、B都完成DB、C都完成E,A完成CB完成EA、B都完成D,8,例:绘制双代号逻辑关系图,1)P的紧前工作为A、B F的紧前工作为B、C G的紧前工作为C、D2)P的紧前工作为A
3、、B F的紧前工作为B、C、D G的紧前工作为C、D,9,作业:绘制双代号逻辑关系图,1)P的紧前工作为A、B、C F的紧前工作为B、C、D G的紧前工作为C、D、E2)M的紧前工作为A、B、C N的紧前工作为B、C、D,10,2、网络图的绘制规则,(1)网络图应正确反映各工作之间的逻辑关系。(T网T横)(2)网络图严禁出现循环回路(图1)。(3)网络图严禁出现双向箭头或无向 箭头的连线。(图2)(4)网络图严禁出现没有箭头或箭尾节点的箭线。(图3),11,2、网络图的绘制规则,(5)双代号网络图中,一项工作只能有唯一的一条箭线和相应的一对节点编号。(图4),12,(6)在绘制网络图时,应尽可
4、能地避免箭线交叉,如不可能避免时,应采用过桥法或指向法。(图5),13,2、网络图的绘制规则,(7)双代号网络图中的某些节点有多条外向箭线或多条内向箭线时,为使图面清楚,可采用母线法。(图6)(8)网络图中,只允许有一个起始节点和一个终点节点。(9)箭尾的节点编号宜小于箭头节点编号。,图6 母线法,14,3、双代号网络图的绘制方法,绘制步骤:(1)编制各工作之间的逻辑关系表。(2)按逻辑关系表连接各工作之间的箭线,绘制网络图的草图,注意逻辑关系的正确和虚工作的正确使用。(3)整理成正式网络图。,15,三、网络图的画法 对一项实际工程项目,绘制网络图的步骤可从以下四个方面考虑:(一)任务的分解网
5、络图是按作业绘制的。在绘制之前,首先必须把一项任务(工程)分解成若干项作业活动。1任务分解的详细程度。在把一项任务或一项工程分解之前,必须确定任务分解的详细程度。任务分解过细,一方面给网络图的绘制及参数的计算带来困难,另一方面,过多的作业会造成协调上的困难,不利于计划的执行。但分解过粗的网络计划,可能对实际生产又没有多少指导作用。因此,合理确定任务分解的详细程度是一项很重要的工作。确定任务分解详细程度应根据具体情况而定。一般可根据工程项目的复杂程度、使用网络计划的管理层次和计划的项目数确定任务分解的详细程度。例如,对高层领导来说分解宜粗,这样做的目的是便于他们从总体上掌握进度,对工段、班组来说
6、分解则宜细,这样便于具体应用。,16,2确定作业之间的关系。作业之间的关系有四种:先行作业(又称紧前作业),指处于某一作业之前的那些作业,如图8-9中所示的M就是P的先行作业;后续作业(又称紧后作业),指处于某一作业结束之后才能开始的那些作业,如图中所示的N就是P的紧后作业;并行作业,指可与某一作业同时开始的那些作业:如图中所示的A就是P的并行作业;中途作业,指某项作业中途可以进行的那些作业,如图 中所示的Q就是作业P进行途中开始的作业活动。,17,(二)编制作业清单 任务分解之后,根据在任务分解中确定的作业关系,列出作业清单。按一般习惯,在列任务清单时常以先行作业作为表示作业先后关系的依据。
7、例如表所示为某厂拆换蒸汽管道工程的作业清单。通常,在作业清单中还应列每项作业的作业时间,这部分内容将在下一节详细介绍。表拆换蒸汽配管工程作业清单,18,(三)绘制网络图 有了作业清单之后,就可以据此绘制网络图。一个最优的网络图必须既正确又简单。正确是指符合网络图的基本规则;简单是指网络图中虚作业数最少。虚作业数少不仅使图画简化,阅读方便,而且减少网络图的计算时间和费用。因此,网络图中应只保留必要的虚作业。这里所说的必要的虚作业是指不引入虚作业就不能正确地表达作业之间的逻辑关系。绘制网络图的过程是,根据作业清单中提供的作业之间的关系,将所有作业一项接一项地画下去,直到把所有作业都画完为止。最后再
8、根据网络图的有关规则,逐项作业进行检查,去掉不必要的虚作业。下图就是根据表画出的网络图。,19,(四)编号 网络图结点编号的原则:各结点的编号不能相同;各项作业的开始结点号必须小平结束结点号;编号应有一定的规则。结点编号的方法有三种,即垂直编号法、水平编号法、拓扑编号法。垂直编号法是自左至右逐列按垂直方向由上到下或由下到上对结点进行编号的方法,图所示即为垂直编号法。水平编号法是自上而下逐行按水平方向从左至右对结点进行编号。拓扑编号法宜利用计算机进行编号,适用于大中型网络,具体方法可参考有关资料。,20,.,A、B均完成后做C;B、D均完成后做E,C、E完成后做F。,21,.,A、B、C均完成后
9、做D;B、C完成后做E,D、E完成后做F。,22,.,A完成后做B、C、D;B、C、D完成后做E,C、D完成后做F。,23,24,25,26,27,28,图中错误有哪些.,29,.,紧前工作,30,绘制网络图,31,32,例题、已知某分部工程施工,施工过程为 三个,平面上分三段施工,每个施工过程在每一个施工段上的工作持续时间分别为:A是8天、4天、8天,B是6天、4天、6天,C是4天、2天、4天,试绘制该分部工程施工的双代号网络计划,用图上计算法计算每项工作六个时间参数及计算工期,并用双线标出关键线路。,33,例题、已知某分部工程施工,施工过程为 三个,平面上分三段施工,每个施工过程在每一个施
10、工段上的工作持续时间分别为:A是8天、4天、8天,B是6天、4天、6天,C是4天、2天、4天,试绘制该分部工程施工的双代号网络计划,用图上计算法计算每项工作六个时间参数及计算工期,并用双线标出关键线路。,34,二、单代号网络图的绘制,1、节点表示一项工作的全部内容2、箭线表示工作之间的流向。,35,单代号网络图图例:,36,第三节 网络计划时间参数的计算,一、网络计划时间参数计算的目的:1、通过计算时间参数,可以确定关键线路和关键工作,非关键线路和非关键工作。2、通过计算时间参数,可以确定工期和非关键工作的机动时间(时差)。二、网络计划的时间参数:,最早可能开始时间,最迟必须完成时间,最早可能
11、完成时间,最迟必须开始时间,37,二、网络计划的时间参数,第一类:最早时间参数:是限制紧后工作提前的时间参数。第二类:最迟时间参数:是限制紧前工作推迟的时间参数。1)最早可能开始时间:ESi-j 2)最早可能完成时间:EFi-j 3)最迟必须开始时间:LSi-j 4)最迟必须完成时间:LFi-j 5)总时差:TFi-j 6)自由时差:FFi-j,38,二、网络计划的时间参数,图例:7)工期:计算工期Tc根据网络计划计算而得的 工期。要求工期Tr是根据上级主管部门或建 设单位的要求而定的工期。计划工期Tp实际执行的工期。,j,i,i,j,39,三、网络计划时间参数的计算步骤和顺序:,计算步骤:(
12、1)计算最早时间参数ESi-j和EFi-j。计算顺序:由起始节点开始顺着箭线方向算至终点节点用加法。EFi-j=ESi-j+Di-j(2)确定计算工期:Tc=minEFi-n n终点节点(3)计算最迟时间参数:LFi-j 和LSi-j 计算顺序:由终点节点开始逆着箭线方向算至起始节点用减法。LSi-j=LFi-j-Di-j(4)计算总时差:TFi-j(5)计算自由时差:FFi-j,40,四、网络计划时间参数的方法,方法:图上计算法,节点计算法,标号法。(一)图上计算法:1、计算ESi-j和EFi-j(1)计算ESi-j有三种情况第一种:从起点节点出发的工作:ESi-j=0第二种:只有一项紧前工
13、作的节点处:ESj-k=EFi-j第三种:有若干项紧前工作的节点处:ES5-6=maxEF2-5,EF2-5,EF2-5,41,(2)计算EFi-j=ESi-j+Di-j 2、确定 Tc 例:,0,0,5,2,2,2,4,4,5,5,11,10,11,11,11,16,11,14,Tc=16,42,(2)计算EFi-j=ESi-j+Di-j 2、确定 Tc 例:,Tc=16,43,3、计算最迟时间参数:LFi-j 和LSi-j(1)计算LFi-j有三种情况第一种:所有进入终点节点的工作:LFi-n=Tc第二种:只有一项紧后工作的节点处:LFi-j=LSj-K第三种:有若干项紧后工作的节点处:L
14、F2-3=minLS3-4,LS3-5,LS3-6(2)计算LSi-j:LSi-j=LFi-j-Di-j,44,例:,Tc=16,16,16,11,13,13,8,11,11,5,9,5,5,0,3,3,1,45,4、计算TFi-j ESi-j EFi-j LSi-j LFi-j 工作范围=LFi-j ESi-j 公式:TFi-j=LFi-jEFi-j 或 LSi-jESi-j 总时差:指在不影响工期的前提下,工作所具有的机动时间。,j,j,i,i,i-j 工作的工作范围,TF,46,总时差的性质:(1)当TP=TC时,总时差等于零的工作为关键工作。关键工作的连线为关键线路;关键线路的长度即为
15、工期。(2)当TPTC时,总时差均大于零;当TPTC时,总时差可能出现负值;则应遵循总时差为最小值的关键工作。(3)总时差的利用具有双重性:本工作可以利用,也为线路所共有。,47,例:,Tc=16,1,0,1,7,0,3,0,2,48,5、计算FFi-j FFi-j=ESj-k EFi-j自由时差:是指在不影响紧后工作最早开始的前提下,工作所具有的机动时间。自由时差的性质:(1)FFi-j TFi-j(2)在一般情况下,非关键线路上诸工作的自由时差之和等于该线路上可供利用的总时差的最大值。(3)自由时差本工作可以利用,为本工作所有,不属于线路所共有。,j,j,k,i,i-j工作的工作范围,ES
16、i-j EFi-j,ESj-k EFj-k,FFi-j,49,例:,Tc=16,0,0,1,7,0,1,0,2,50,51,(二)节点计算法:,1、计算步骤:(1)计算节点的最早时间:起点节点:ET1=0 其它节点:ETj=maxETi+Di-j(2)确定计算工期:TC=ETn(3)计算节点的最迟时间:终点节点:LTn=TC 其它节点:LTi=minLTj-Di-j2、工作时间参数的计算:ES i-j=ETi,EFi-j=ETi+Di-j LFi-j=LTj,LSi-j=LFi-j Di-j;TFi-j=LTj Eti Di-j FFi-j=Etj ETi Di-j,52,例:,0,2,5,1
17、1,11,16,TC=16,16,13,11,5,3,0,53,(三)标号法:,用标号法可以快速确定关键线路和工期。方法:通过计算节点的最早时间来确定关键线路和 工期。例:,,15,TC=23,0,,5,,8,,15,,23,7,6,2,1,4,3,5,8,9,10,A14,A34,A22,B13,B22,B33,C12,C21,C32,0,0,4,4,0,0,0,4,7,4,0,0,3,7,9,12,10,0,0,4,6,6,4,0,0,6,10,10,6,0,1,7,9,10,8,0,3,9,10,13,12,3,0,10,13,13,10,0,0,13,15,15,13,0,例题、已知某
18、分部工程施工,施工过程为 三个,平面上分三段施工,每个施工过程在每一个施工段上的工作持续时间分别为:A是8天、4天、8天,B是6天、4天、6天,C是4天、2天、4天,试绘制该分部工程施工的双代号网络计划,用图上计算法计算每项工作六个时间参数及计算工期,并用双线标出关键线路。,55,第四节 时标网络计划,一、时标网络计划的概念:指以时间坐标为尺度绘制的网络计划。二、时标网络计划的特点:1、具有横道图的优点,便于按天统计资源。2、具有网络计划的优点,能分清关键工作和非关键工作。三、绘制方法:1、计算节点的最早时间参数,绘制时标网络计划的方法。2、不经任何计算,直接绘制时标网络计划的方法。,56,四
19、、计算节点的最早时间参数,绘制时标网络计划的方法,1、计算步骤:(1)计算网络计划节点的最早时间参数;(2)根据节点的最早时间参数,在进度计划表中,定节点的位置。(3)根据工作的具体时间,连接节点间的箭线,如果箭线长度小于节点间的距离,则补波形线,波线的长度即为该工作的自由时差。(4)确定网络计划的关键线路。条件:从终节点逆着箭线到起点节点的连线;且FF=0的工作。,57,例:,0,2,5,11,11,16,58,计算节点的最早时间参数,绘制时标网络计划的方法,时 标 网 络 计 划,1,4,2,5,3,6,2,0,3,2,7,1,1,0,0,59,时 标 网 络 计 划,1,4,2,5,3,
20、6,2,0,3,2,7,1,1,0,0,60,2、时标网络计划的识读:,(1)最早时间参数:ESi-j=ETi开始节点所在位置 EFi-j=ESi-j+Di-j实线长(2)计算工期:TC=ETn终节点所在位置(3)自由时差:FFi-j波形线的长度(4)总时差:TFi-j=FFi-j+minTFj-k(5)最迟时间参数:LSi-j=ESi-j+TFi-j LFi-j=EFi-j+TFi-j,61,五、不经任何计算,直接绘制时标网络计划的方法,绘制口诀:时间长短坐标限,曲直斜平利相连;画完箭线画节点,画完节点补波线。,62,例:,时 标 网 络 计 划,2,3,5,6,1,4,63,:,64,时标
21、网络计划应用:前锋线,65,66,67,第五节 网络计划的优化 工程组织施工中初始网络计划虽然以工作顺序关系确定了施工组织的合理关系和各时间参数,但这仅是网络计划的一个最初方案,一般还需要使网络计划中的各项参数能符合工期要求、资源供应和工程成本最低等约束条件。这不仅取决于各工作在时间上的协调,而且还取决于劳动力、资源能否合理分配。要做到这些,必须对初始网络计划进行优化。网络计划的优化,是在满足既定约束条件下,按某目标,通过不断改进网络计划寻求满意方案。网络计划的优化目标,按计划任务的需要和条件选定,有工期目标、资源目标和费用目标等。网络计划优化的原理,是利用时差,即可以适当改变具有总时差的工作
22、的最早开始时间从们达到资源参数的调整;二是利用关键线路对关键工作适当增加资源来缩短该关键工作的持续时间,从而达到缩短工期的目的。,68,一、网络计划的工期优化,网络计划工期优化一般是在网络计划编制后发现其计算工期大于要求工期、或计划在执行过程中发生偏差,造成时间延误等情况下,采用工期优化的方法。网络计划工期优化的方法有:顺序法、加权平均法、选择法等。目前,在实际工程中,常采用“选择法”。,69,“选择法”工期优化:就是要选择可以压缩工作持续时间的关键工作,以期达到缩短工期的目的。选择的对象:(1)缩短持续时间对质量影响不大的工作;(2)有充足备用资源的工作;(3)缩短持续时间所需增加的费用最少
23、的工作。方法:(1)充分利用工作面,增加资源投入。(2)采用先进的生产技术。,70,例:某网络计划如图所示,图中括号内数据为工作最短持续时间,假定上级指令工期为100天,试进行工期优化。,解:(一)计算节点的最早时间参数,确定网络计划的关键线路、关键工作和计算工期。,0,10,,50,,110,,110,,160,,Tc=160,关键线路为:计算工期为:160天,71,(二)计算需缩短工期为:160-100=60天,根据图中所示,1-3工作可缩短20天,3-4工作可缩短30天,4-6工作可缩短25天,合计75天。但缩短4-6工作需增加大量的劳动力,故仅缩短10天。,0,10,,40,,70,,
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