CC BY
50
ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА. ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
УДК [51-7]:[658.51]:[69.055] DOI: 10.22227/1997-0935.2020.3.443-451
Математическая постановка задачи моделирования поточной организации работ в строительстве
В.В. Сокольников
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ);
г. Санкт-Петербург, Россия
АННОТАЦИЯ
Введение. Повышение эффективности исследований в области организации строительства требует разработки детерминированной модели поточной организации работ. Цель исследования — математическая постановка задачи моделирования поточной организации строительных работ. Объект исследования — параметры детерминированной математической модели поточной организации работ, выполняемых в заданный промежуток времени (смену) в выделенной части строительного объема сооружения.
Материалы и методы. Гипотеза предлагаемого метода моделирования процесса возведения здания заключается в том, что изменение (приращение) строительной готовности сооружения (изменение в направлении «вверх» массы, формы и положения смонтированных конструкций) может быть выражено, согласно представлениям математической физики, через скорость движения масс материальных объектов (строительного потока), возникающую вследствие приложения к ним сил (технологического потока), действующих в течение некоторого промежутка времени, в совокупности образующих физическую среду «поток перетекания во времени и пространстве» масс материалов из начального (складированного) положения в готовую строительную продукцию в проектных отметках. Массы элементов, их распределение в пространстве, масса сооружения по частям и в целом (сбор нагрузок) определяется на этапе ^ проектирования, в том числе и по данным В1М-моделей. е ф
и л
Результаты. Предложена математическая постановка задачи моделирования поточной организации выполнения п т комплексов технологических процессов на частном фронте сооружения. Задача теоретического моделирования по- ^ | точной организации сведена к задаче нахождения величины векторного потенциала поля распределения сил тех- ^ * нологического потока при начальных и граничных условиях, отражающих различные технологии строительства и О Щ объемно-планировочные и конструктивные решения сооружения. и С
Выводы. Практический результат работы для дальнейших исследований — полученная физическая размерность . ^ основной переменной модели поточной организации работ — векторного потенциала технологического потока. О со
п с
5 N
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: моделирование, технологический поток, поточная организация работ на стройплощадке, т 1 частный фронт, комплекс технологических процессов, частный фронт возводимого сооружения, математическое мо- О 9 делирование строительного и технологического потока, изменение строительной готовности сооружения, векторный П 0 потенциал технологического потока, уравнение векторного потенциала технологического потока т. 3
о т
т (
ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Сокольников В.В. Математическая постановка задачи моделирования поточной организа- о 5
ции работ в строительстве // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. Вып. 3. С. 443-451. DOI: 10.22227/1997-0935.2020.3.443-451 § Я
6 -
Mathematical formulation of the problem of modeling
the flow organization of works in construction £ §
о о
Vladimir V. Sokolnikov t o
Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering (SPbGASU); Saint Petersburg,
Russian Federation
-UM
ABSTRACT
Introduction. Improving the efficiency of research in the field of organisation of construction requires the development of <D 5
a deterministic model of the flow organization of work. Development of the specified model will allow to improve methods 5 jg
of development of POC and PPR providing organizational and technological reliability of construction both at the stage of r
project preparation, and in the main period of construction. The purpose of this article is a mathematical formulation of the $ y
problem of modeling the flow organization of construction works. The object of the study is the parameters of a deterministic e O mathematical model of the flow organization of works performed in a given period of time (day) in the allocated part of the
construction volume of the structure. D. D.
N N
Materials and methods. The hypothesis of the proposed method of modeling the process of building construction is that the O O
change (increment) of the construction readiness of the structure (change in the "up" direction of mass, shape and position of 00
© В.В. Сокольников, 2020
Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)
the assembled structures) can be expressed, according to the representations of mathematical physics, through the speed of movement of the masses of material objects (construction flow) arising as a result of the application of forces (technological flow) acting for a certain period of time, in the aggregate, forming a physical environment "flow of flow in time and space" masses of materials from the initial (stored) position in the finished construction products in the design marks. The mass of elements, their distribution in space, the mass of the structure in parts and in General (collection of loads) is determined at the design stage, including according to BIM models. Analysis from this standpoint the equations of the mechanics of fields of force distribution applied to the problem of the study organization of the "flow" of work on the private front will assess the prospects for the proposed hypotheses for the construction of approximate deterministic models of organization of construction, based on concepts of physics.
Results. Mathematical model of production organization of construction works on the basis of physical representations of technological processes as a "stream flowing through time and space" of the masses of the materials from the initial (stored) position in finished building products in the project level under the influence of applied forces explicitly establishes the dependence of the change in the value of construction completion of construction parameters of the process flow. To obtain numerical values of boundary conditions for the construction readiness function, the development of algorithms for processing BIM data arrays will be required. To determine the initial conditions of the parameters of the technological flow vector that satisfy the dimension obtained in the article, it will be necessary to develop special algorithms and their software. Conclusions. Using the proposed physical model of flow of organization work (model building flow) in the perspective automated systems of designing of construction will allow in the period of the CMP to analyze their progress based on a variant of the estimated forecasts of changes in construction readiness of the facility for the monitoring period of time and under different set parameters of the vector — potential of the process flow, which in turn, ensures organizational — technological reliability of construction by technical means of timely and reliable operational management.
KEYWORDS: flowing organization of works at the construction site, complex of simultaneous technological processes, private front-to-build structures, mathematical modeling of construction and technological stream, change of construction readiness of the facility, vector potential of technological flow, the equation of the vector potential of the process flow
о о
N N О О tv N
PÍ (•>
к ai u з
> (Л
с и ta in
¡I
ф <и
о % —■
о
о U со <т
8 «
FOR CITATION: Sokolnikov V.V. Mathematical formulation of the problem of modeling the flow organization of works in construction. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2020; 15(3):443-451. DOI: 10.22227/19970935.2020.3.443-451 (rus.).
CO CO
о
о
ю со
О)
о
I
О) О)
(Л (Л
i*
í! О (Ó Ф Ф СО >
ВВЕДЕНИЕ
Повышение организационно-технологической надежности (ОТН) строительства, кроме факторов, рассмотренных в трудах [1, 2], обусловлено совершенствованием теоретических моделей организации работ, наиболее точно отражающих методы организации выполнения технологических процессов (ТП) на захватках и частных фронтах сооружений и используемых в методиках разработки проектов организации строительства (ПОС) и проектов производства работ (ППР). Исследования организации строительных работ [3, 4], организации строительного производства [5, 6] возможны на соответствующих теоретических моделях. Как известно, «вид и структура моделей во многом зависят от целей моделирования». Отечественная строительная наука разрабатывает теоретические модели с позиций совершенствования строительных технологий [7], организационных методов их применения [8, 9] и управления ими [10, 11], а также различных аспектов повышения ОТН строительства [12-14]. Анализ зарубежных публикаций показывает, что исследования как организации, так и технологии строительства ведутся там главным образом с позиций управления (менеджмента) строительными
проектами [15, 16] и получения максимальной экономической эффективности. Указанные исследования проводятся на основе аналитической обработки практических результатов выполнения строительных проектов [17, 18] методами построения различных моделей с целью повышения точности планирования [19], совершенствования методов управления работами [20], а также методик оценки рисков несвоевременного выполнения работ [21], что отражает, если можно так выразиться, «учет-но-бухгалтерскую» сторону подхода к проблеме организации и управления строительством. Отдельно следует выделить исследования возможностей ВГМ-моделирования для задач управления [22]. Результаты как наших, так и зарубежных исследований основаны в значительной степени на нестрогих эмпирических допущениях или заимствованиях из других областей науки.
В настоящее время в нашей стране исследования в области организации строительства,его ОТН ведутся по различным направлениям, включая и менеджмент, и, соответственно, на различных теоретических моделях. Направление технико-экономического анализа отдельных функций управления строительством, материальными и трудовыми ресурсами, затратами: планирование, прогнози-
рование, учет, контроль. Системо-техническое направление, исследующее возможности организации строительных систем с целью автоматизации организационно-технологического проектирования строительства [23, 24]. Направление оптимизации проектирования организации строительства и организационно-технологических решений [25]. Значительное место в исследованиях занимает направление моделирования организации [3, 4], календарного планирования [26] и выполнения отдельных технологических процессов [7]. Случаев рассмотрения авторами вопросов обоснования и построения теоретических моделей поточной организации выполнения комплексов строительных ТП, расчетные параметры которых можно было бы использовать при разработке ПОС и ППР1 , автором настоящей статьи не выявлено. Если говорить о математическом моделировании организации строительных работ, ОТН строительства, то в настоящее время под последним понимают использование стохастических моделей с различными распределениями вероятностей обеспечения сроков строительства в целом, а также разработку и программирование алгоритмов решения широкого спектра оптимизационных задач: от оптимизации объемов земляных работ до оптимизации трудовых ресурсов при календарном планировании. Как показано в работе [27], уязвимыми местами существующих методик календарного планирования оптимизационного подхода к организации строительства являются как слабая корреляция расчетных методов с объемно-планировочными проектными решениями сооружений, так и субъективность выборок расчетных параметров из во многом устаревших ведомственных и общих нормативов Единых норм и расценок (ЕНиР) на виды работ в строительстве-86, а также типовых карт трудовых процессов советского периода. Кроме этого, существенное негативное влияние на достоверность разрабатываемой организационно-технологической документации на возведение объекта оказывает неполнота рабочей документации на момент разработки ПОС. В настоящее время решение задач поточной организации работ — формирование комплексов технологических монтажно-укладочных процессов, численного состава рабочих и механизмов, определения размеров частных фронтов, расчетов продолжительности и сменности выполнения комплекса на фронте — не имеет достаточно обоснованных научных критериев и методов, учитывающих отличия объемно-планировочных и конструктивных решений, допустимую вариативность составов исполнителей, и выполняется в большинстве случаев на основе экспертных суж-
1 СП 48.13330.2011. Организация строительства. Актуа-
лизированная редакция СНиП 12-01-2004.
дений, эмпирического подбора данных и их несистематизированной численной обработки.
Актуальность исследований. Из сказанного выше следует, что повышение эффективности исследований в области организации строительства требует разработки детерминированной модели поточной организации работ при выполнении комплексов ТП с целью совершенствования методик разработки ПОС и ППР, обеспечивающих ОТН строительства как на этапе проектной подготовки, так и в основной период строительства.
Цель исследования — математическая постановка задачи моделирования поточной организации строительных работ при выполнении комплексов ТП на частном фронте (захватке) возводимого сооружения.
Объект исследований — вид и параметры детерминированной математической модели поточной организации работ, выполняемых в заданный промежуток времени (смену) в выделенной части строительного объема сооружения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В труде [13] была выполнена декомпозиция проблемы обеспечения ОТН на основе классификации задач организации строительства (ОС), влияющих на ОТН в различные периоды подготовки, выполнения и сдачи строительных работ. Классификация задач ОС, осуществленная на основе их группировок по периодам, исполнителям и направленности решений, позволила очертить круг теоретических моделей, разработка которых необходима для практического использования детерминированной модели ОТН, предложенной в работе [1]. Одной из задач ОС, решаемых как в период подготовки, так и в основной период строительства, является задача расчета (поддержания) значений параметров поточной организации работ при выполнении комплексов ТП на частных фронтах возводимого сооружения, иначе — организация непрерывного технологического потока на частных фронтах в течение рабочей смены. Согласно исследованию [3], группировка строительных технологических монтажно-укладоч-ных процессов [7] в единый комплекс осуществляется с учетом следующих требований: постоянный состав исполнителей и механизмов, соблюдение технологической последовательности возведения сооружения, техническая возможность одновременного выполнения в границах фронта операций из состава выполняемых процессов, выделение ведущих (задающих продолжительность выполнения всего комплекса) и сопутствующих (выполняемых в тот же период на том же фронте) работ, расчетное количество рабочих комплексной бригады, сведен-
< п ф
¡я о
и
о Щ сС
У
о
§ СО
1 т
У 1
о со
^ I
§ °
т 3 о
з (
о §
Е м § 2
§ ё т 6
А Го
> 6 & (
т ) ¡1
®
(Л
ш п
■ £
(Л п
(Я у
с о
Ф Ж , ,
О О 10 10 О О
о о
N N О О N N
(О (О
¡г Ф
и 3 > (Л
с «
и ю
¡1
<и <и
о ё —■ ^
о о
со < 8«
<Л (Л
о О
ю со
О)
о
I
О) О)
(Л (Л
С «
О (О Ф Ф
и >
ных в звенья нормативного состава по ЕНиР-86. При этом организация выполнения транспортных, подготовительных и заготовительных технологических строительных процессов при календарном планировании поточной организации работ в настоящее время авторами не рассматривается.
Моделирование организации работ при выполнении ТП заключается в поиске рациональных соотношений между такими параметрами организации работ, как размеры фронта (захватки) [28], число одновременно выполняемых на фронте (захватке) рабочих операций из состава комплекса ТП (иначе — рабочих мест), в том числе подготовительных и заготовительных, численность рабочих в бригадах, объемы выполняемых работ, в том числе подготовительных и заготовительных, продолжительность и сменность выполнения работ, включенных в комплекс ТП, технологические требования, ограничения, накладываемые проектными объемно-планировочными и конструктивными решениями сооружений. Фактор поточности выполнения работ, отражающий не только непрерывность, но и количество выполняемых рабочих операций на единицу измерения площади фронта в установленный промежуток времени, накладывает некоторые ограничения на вид зависимостей между указанными выше параметрами организации работ. Выполнение работ с физической точки зрения — это приложение усилий, вызывающих перемещение (параллельный перенос, поворот) материалов, конструкций, узлов и деталей креплений, технологической оснастки, средств подмащивания при подаче, выверке, временном раскреплении, укладке и т.п., безотносительно; монтажно-укладочный — это процесс подготовительный, заготовительный или транспортный, а также расходование времени как на эти перемещения, так и на выполнение разметки и контрольных операций. Как известно, раздел механики «Динамика» изучает и движение материальных объектов, и силы, вызвавшие это движение. В работе [27] дано математическое представление свойств «поточности» выполнения работ как свойств механической системы, основанной на принципе формирования поля сил, вызывающих перемещение (де)монтируе-мых элементов в проектное положение и действующих на них в течение заданного промежутка времени (рабочей смены), что, в свою очередь, вызывает приращение строительной готовности сооружения. Распределение указанных сил ограничено в пространстве как архитектурными решениями распределения масс конструкций, запроектированных на рассматриваемом фронте сооружения, так и требованиями строительных технологий и безопасности. Указанное представление «поточности» вполне отвечает физической природе строительного процесса
и принципиально позволяет использовать методы математического моделирования динамики механических систем применительно к задачам организации работ в строительстве.
В настоящей статье выполнены анализ уравнений поля механических сил математической физики, представлениеуказанного поля его векторным потенциалом с целью научного обоснования понятий «строительный поток», «технологический поток», «векторный потенциал технологического потока» и их пригодности для моделирования в равной степени как поточной организации работ, так и изменений строительной готовности сооружения за контрольный промежуток времени.
В труде [27] динамика возведения сооружений была рассмотрена с позиций математической модели поля вектора скорости V строительного потока материальных объектов через площадь частного фронта (захватки) возводимого сооружения. Поле вектора V описывается уравнениями (1) и (2) [29]:
divV = 4лрь ди
ю^ -— = 4жГ, дГ
(1) (2)
где V — вектор скорости строительного потока; рк (х, у, 2) — конструктивная плотность сооружения на частном фронте (захватке) — скалярная величина, рк = /(х, у, 2) является функцией координат х, у, 2; измеритель
Рк = Рт
V у
измеритель площади фронта (м2 )
рт — единица измерения удельного веса материала конструкции; Бк — площадь максимальной проекции конструкции или развернутой поверхности (де)монтируемого покрытия на фронте (захватке); Бу — площадь частного фронта выполнения технологического процесса; ^ — вектор (силы) технологического потока.
В пространстве частного фронта, где нет масс смонтированных конструкций (стоков), т.е. где удовлетворяется условие divV = 0, поле вектора Е (силы) технологического потока может быть определено как вихрь его векторного потенциала А [29]:
^ = га1А + grad рк . (3)
Рассматривая технологический поток в границах частного фронта, можно положить grad рк = 0 в выражении (3), так как grad рк является мерой строительной готовности сооружения на момент начала выполнения комплекса технологических процессов на очередном фронте, иначе — начальным условием для выполнения работ на последующем частном фронте, и, следовательно, не влияет на выполнение актуальных технологических процессов.
кг
Векторный потенциал есть плотность технологического потока на площади частного фронта. Физический смысл векторного потенциала А поля сил Е технологического потока, согласно представлениям динамики, суть распределение сил в точках пространства частного фронта с (де)монтируемыми элементами массой ш,, действующих на них в течение промежутка времени dt, например, восьми часов, при одновременном выполнении совокупности рабочих операций из составов различных технологических процессов. Указанное распределение (поле) сил и продолжительность их действия определяют, согласно формулам (3) и (4), вектор скорости строительного потока У. Если предположить, что вертикальная составляющая Уг вектора скорости строительного потока У, что то же самое — продолжительность возведения конструкций с проектным распределением их масс в объеме частного фронта сооружения — определяет в конечном счете продолжительность возведения здания в целом, то, согласно выражению (2) и работе [29], можно записать, что:
л дАу дАх
ю%У = ЮА = —у--х
дх ду
ность приложения сил при выполнении рабочих операций технологического потока.
Учитывая, что параметрами, определяющими силу технологического потока на единицу площади фронта, являются производительность рабочих и механизмов, можно записать общее выражение функции технологического потока через его векторный потенциал:
х, у А(х ^ р
дАу дАх ,
.х), —у,—- I = 0, х дх ду
(6)
(4)
где х, у — декартовы координаты точек объема частного фронта; рраб, рмех — производительность рабочих и механизмов, реализующих рабочие операции комплекса технологических процессов в точках объема частного фронта и измеряемая в единицах массы укладываемых (монтируемых) материалов, конструкций, узлов и деталей крепления, технологической оснастки, средств подмащивания.
На основании выражений (3) и (4) векторный потенциал А технологического потока имеет размерность работы по выполнению рабочих операций в единицу времени на единице площади частного фронта. Следовательно, с учетом формулы (6) размерность А запишется следующим образом:
Выражение (3) показывает, что вертикальная составляющая вектора силы Е технологического потока на фронте определяется горизонтальными составляющими его векторного потенциала А, вызывающими горизонтальные перемещения масс монтируемых конструкций. Это соответствует тому обстоятельству, что все перемещения конструкций при выполнении технологических операций мон-тажно-укладочных ТП выполняют на высоте от 0 до 1,5 м (в среднем 0,75 м) от опорной поверхности (в том числе от настилов подмостей) по всей площади фронта, т.е. практически в горизонтальной плоскости монтажного горизонта. Вертикальная же подача элементов производится либо в составе подготовительных или заготовительных ТП, либо механизированно. В последнем случае временем подачи конструкций на монтаж к месту проектного закрепления можно пренебречь по сравнению со временем, требующимся на геодезический контроль, разметку мест установки, выверку, временное раскрепление, перестановку средств подмащивания и монтаж (демонтаж) оснастки.
Далее на основании формул (2) и (3) можно записать:
ш*У = (Р* (х, у, 2) + Мо(х, у, 2)) vА (х, у, z)dt, (5)
где шк — проектная масса смонтированных конструкций на единице измерения частного фронта; У(х, у) — вектор скорости строительного потока; V — объем частного фронта; — продолжитель-
пчел тмех кг(констр.+осн.) Мо1м2ф М1п
м;
>(чел-4 )(м
(7)
где п — число рабочих; шмех — число механизмов, кг(констр.+осн.) — масса (де)монтируемых конструкций и оснастки; м3 — строительный объем, соответствующий 1м2 площади фронта; мп — длина траектории перемещения грузов на фронте; м2ф — единица измерения площади фронта; чел.м, маш-ч — производительности рабочих и механизмов на один измеритель (де)монтируемых конструкций и оснастки.
Общее решение уравнения (6), иначе — его общий интеграл, дает вид функции распределения масс конструкций на фронте для различных конструктивных и объемно-планировочных решений сооружения. Частное решение выражения (6), иначе — его частный интеграл, дает выражение для функции распределения сил в технологическом потоке при известной функции распределения масс конструкций на фронте. Решение уравнения (6), «не содержащее функции, но содержащее две константы» [29]: производительности рабочих и производительности механизмов, иначе — полный интеграл уравнения (6), соотвегаву-ет моделированию состава рабочих и механизмов при задаваемых граничных условиях для фронтов с различной конфигурацией и объемно-планировочными и конструктивными решениями различных траекторий перемещения элементов строительных конструкций, а также для различных комплексов ТП.
< п
® е ¡я с
о Г сС
У
О СО § СО
У 1
о со
^ I § °
О
=! (
О?
о §
Е м § 2 § 0
2 6 А ГО > 6
£ (
ф ) Г;
®
(Л
ш п ■ £
(Л п (Я у с о
ГГ
им
2 2
О О
2 2
О О
о о
N N О О N N
(О (О
¡г Ф
и 3 > (Л
с «
и ю
Ц
<и ф
о ё ---'
о
о У со <т
8«
<л
(Л
о О
ю со
О)
о
i
О) О)
(Л (Л
¡1 «
О (О Ф Ф
и >
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Предложена математическая постановка исследования поточной организации выполнения комплекса технологических процессов на частном фронте возводимого сооружения. Постановка выполнена на основе представления вектора строительного потока, вертикальная составляющая которого определяет как изменение строительной готовности сооружения за контрольный промежуток времени, так и продолжительность строительства в целом. Для моделирования параметров поточной организации строительных работ применен метод описания поля технологического потока на частном фронте сооружения через его векторный потенциал. Получен вид теоретической зависимости (5) скорости возведения сооружения на частном фронте от допустимой производительности технологического потока, площади и объемно-планировочных и конструктивных параметров частного фронта.
2. Решение уравнения (6) для потенциалов различных комплексов ТП позволит моделировать значения таких параметров поточной организации, как размеры частного фронта, численный состав бригады, продолжительность работ на основе обработки математической функции объемно-планировочного распределения масс конструкций при граничных условиях размеров и конфигурации фронта, требований технологии и безопасности строительства. Поскольку в основе любого моделирования лежит подобие, а изменение строительной готовности схоже изменению величины вертикальной составляющей вектора строительного потока, планировочные решения (планы сооружения), в свою очередь, близки контурам сложной формы, массогабаритные параметры этих «планировочных контуров» (конструктивные решения) подобны распределению физических параметров трудоемкостей по длине этих контуров, решение уравнения (6) является более сложной математической задачей, чем суперпозиция решений подобных задач: статики — о величине провиса равномерно нагруженного каната, или магнетизма — о поле контуров с электрическим током, потому что распределение «конструктивных плотностей», т.е. физических параметров переменных трудоемкостей и продолжительностей, не равномерно по длине «планировочных контуров». Выявленные подобия являются отправной точкой решения более сложной задачи нахождения математического представления потенциала технологического потока на основе приближенной модели, содержащей геометрию сложных контуров с неравномерно распределенными по их длине физическими технологическими параметрами. Получение аналитического выражения математической функции
потенциала технологического потока контура сложной конфигурации весьма затруднительно, либо оно будет характеризоваться неприемлемой погрешностью расчетов. Численное решение этой задачи потребует обработки по специальным алгоритмам определения границ фронтов (конфигураций «планировочных контуров») кластеров, составленных из В1М-массивов данных сооружений, которые задают (содержат) координаты пространственного распределения масс конструкций.
3. В общем случае каждый комплекс ТП может быть описан своей математической функцией векторного потенциала и своей функцией граничных условий.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Необходимо отметить, что решение уравнения (1) позволит экономическим службам анализировать ход строительства на основе увеличения величины переменной строительной готовности сооружения за контрольный (единичный) промежуток времени. Решение уравнения (2), в свою очередь, позволит службам оперативного управления оценить текущее изменение величины потенциала технологического потока. Критерии анализа решений уравнений (1) и (2) включают текущие соотношения параметров затрат труда, финансов, плановых и фактических продолжительностей возведения отдельных частей сооружения, текущего значения величины векторного потенциала А технологического потока в текущих значениях величин строительной готовности, а также строительного потока. Совместный анализ решений (1) и (2) позволит обеспечить прогнозирование, планирование и организацию ресурсного обеспечения оставшихся работ, т.е. соблюдение плановых сроков строительства как одного из основных параметров его ОТН. Решение уравнения (6) дает возможность количественно оценить текущее значение величины ОТН строительства по ее детерминированной модели за счет сравнения расчетного и текущего значений параметра «коэффициент соответствия организационно-технологической документации — поточной организации выполнения работ (потенциалу технологического потока) в условиях конкретных объемно-планировочных и конструктивных решений сооружения». Практическая значимость исследований в области поточной организации строительных работ заключается в развитии научной базы моделирования поточной организации работ в строительстве как ведущего средства обеспечения ОТН строительства в период его проектной подготовки, а также в научном обосновании расчетных методов и использующих их методик проектирования организации строительства в составах ПОС и ППР.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сокольников В.В. Моделирование организационно-технологической надежности строительства // Вестник гражданских инженеров. 2018. № 4 (69). С. 92-97. DOI: 10.23968/1999-5571-2018-15-4-92-97
2. Сокольников В.В. Совершенствование оперативного планирования строительно-монтажных работ и их ресурсного обеспечения на основе единой информационной среды управления : автореф. дис. ... канд. техн. наук. СПб., 2017. 23 с.
3. Сиверикова А.И., Величкин В.З. Параллельно-поточный метод организации строительства // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 4 (31). С. 135-162.
4. Бовтеев С.В. Развитие теории и практики формирования и оптимизации параллельно-поточной организации работ :автореф. дис. ... канд. техн. наук. СПб., 2000. 21 с.
5. Павлючук Ю.Н., Срывкина Л.Г. Критерии эффективности при принятии решений в ходе оперативного управления строительным производством // Вестник Брестского государственного технического университета. Строительство и архитектура. 2017. № 1 (103). С. 141-148.
6. Мелехин В.Б., Айгумов Т.Г., Мелехин А.В. Математические модели и методы адаптивного управления строительным производством : монография. Дагестанский государственный технический университет. М. : Парнас, 2019. 146 с.
7. Абрамов И.Л. Моделирование технологических процессов в малоэтажном строительстве :авто-реф. дис. . канд. техн. наук. М., 2007. 24 с.
8. Побегайлов О.А., Шемчук А.В. Моделирование технологических процессов при организации строительного производства // Интернет-журнал «Науковедение». 2012. № 4. С. 1-4. URL: https:// cyberleninka.ru/artide/n/modelirovanie-tehnologich-eskih-protsessov-pri-organizatsii-stroitelnogo-proiz-vodstva
9. Солдатенко Л.В. Введение в математическое моделирование строительно-технологических задач. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2009. 161 с.
10. Антоненкова О.Е., Часова Н.А. Методы математического программирования в управлении строительством // Инновации в строительстве-2017 : мат. Междунар. науч.-практ. конф. Брянский государственный инженерно-технологический университет, Строительный институт, 2017. С. 271-278.
11. Кислов Я.А. Применение информационного моделирования в мониторинге и управлении сроками строительства объекта // Синергия наук. 2018. № 23. С. 1264-1268.
12. Болотова А.С. Формирование модели базы данных для повышения организационно-технологической надежности монолитного строительства //
Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 9 (108). С. 1061-1069. DOI: 10.22227/1997-0935.2017.9.1061-1069
13. Сокольников В.В. Декомпозиция проблемы обеспечения организационно-технологической надежности строительства на основе классификации определений понятийного поля «организация строительства» // Вестник гражданских инженеров. 2019. №3(74). С. 87-93. DOI: 10.23968/1999-5571-2019-163-87-93
14. Бурчик В.В., Кузьмич Н.П. Основные направления повышения организационно-технологической надежности строительного производства // Агропромышленный комплекс: проблемы и перспективы развития :мат. Междунар. науч.-практ. конф., посвященной Году экологии в России : в 2-х ч. 2017. С. 132-134.
15. Sears S., Clough R., Sears G. Construction project management : hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2008.
16. Winch G.M. Managing Construction Projects. Oxford: Blackwell Publishing Ltd, 2008.
17. Fryer B.G, Fryer M, Egbu C.O., Ellis R, Gorse C.A. The practice of construction management. Oxford, UK : Malden, Mass.: Blackwell Pub, 2004.
18. Fellows R.F., Langford D., Newcombe R., Urry S. Construction management in practice. Oxford, UK: Blackwell Science, 2002. 392 p.
19. Newitt J.S. Construction Scheduling: Principles and Practices. Pub Pearson, 2008. 384 p.
20. Oxley R., Poskitt J. Management techniques applied to the construction industry. 5th Ed. Oxford: Blackwell Publishing Ltd., 1996. 324 p.
21. BatsonR.G. Project risk identification methods for construction planning and execution // Construction Research Congress 2009. Seattle, Washington, United States, 2009. P. 746-755. DOI: 10.1061/41020(339)76
22. Hardin D. BIM and construction management : proven tools, methods, and workflows, Indianapolis, Ind: Wiley Technology, 2009.
23. Гинзбург А.В., Цыбульская О.М. Системы автоматизации организационно-технологического проектирования // Вестник МГСУ. 2008. № 1. С. 352-357.
24. Костюченко В.В., Кудинов Д.О. Организационно-техническое моделирование проектно-строительных систем // Инженерный вестник Дона. 2012. № 3 (21). С. 731-734 URL: http://www.ivdon.ru/ magazine/archive/n3y2012/1005
25. Соболев В.В. Математическое моделирование и методы оптимизации в проектировании организации строительства // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2011. № 1 (159). С. 106-109.
26. Сандан Р.Н. Совершенствование методов календарного планирования строительно-монтаж-
< п
ф е t о
i H k 1
G Г
СС
У
o n
I D
y 1
J со
gl i
n
DD S o
=¡ ( о? n
E С/3
n 2
n g
D 6
Г 6 t ( an
DD ) ÍÍ
(D
01
(
■ £
s S
s у с о Í Í WW M M
о о 10 10 о о
ных работ на уровне простых технологических процессов : автореф. дис. ...канд. техн. наук. СПб., 2011. 22 с.
27. Сокольников В.В. Моделирование организации работ на основе концепции физического строительного потока // Вестник гражданских инженеров. 2019. № 1 (72). С. 94-99. DOI: 10.23968/1999-55712019-16-1-94-99
28. Соболев В.В., Герасименков Р.Н., Хими-шев З.К. Информационное моделирование взаимосвязей между параметрами фронтов работ // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2008. № S1. С. 16-19.
29. Вебстер А., Сеге Г. Дифференциальные уравнения в частных производных математической физики. Ч. 1. М.; Л.: ОНТИ, 1934. 285 с.
Поступила в редакцию 28 августа 2019 г. Принята в доработанном виде 27 ноября 2019 г. Одобрена для публикации 27 февраля 2020 г.
Об авторе: Владимир Вячеславович Сокольников — кандидат технических наук, доцент кафедры организации строительства; Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ); 190005, г Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4; SPIN-код: 7028-8059; [email protected].
REFERENCES
1. Sokolnikov V.V. Modeling of organizational and technological reliability of construction. Bul-
g g letin of Civil Engineers. 2018; 4(69):92-97. DOI:
N N 10.23968/1999-5571-2018-15-4-92-97 (rus.).
2. Sokolnikov V.V. Improvement of operational o 3 planning of construction and installation works and c jn their resource support on the basis of a single informa-¿a in tion management environment: autoref. dis. ... cand. in g techn. sciences. SPb., 2017; 23. (rus.).
3. Siverikova A.I., Velichkin V.Z. The role of a
0 "! landscape architect in reconstruction and reprofiling of • abandoned quarries. Construction of Unique Buildings f cu and Structures. 2015; 4(31):135-162. (rus.).
c tj 4. Bovteev S.V. Development of theory and prac-
^ tice of formation and optimization of parallel-flow or-
§ <= ganization of works : thesis abstract of cand. tech. sc.
4 "g SPb., 2000; 21. (rus.).
8 ® 5. Pavlychuk Y.N., Sryvkina L.G. Criteria of ef-
z ■■§ ficiency at decision-making during operational manage-
co ^
ot E ment of construction production. Bulletin of Brest State
i? c Technical University. Construction and Architecture.
£ <3 2017; 1(103):141-148. (rus.).
in ° 6. Melekhin V.B., Aygumov T.G., Melekhin A.V.
g 2 Mathematical models and methods of adaptive manage-
rj o ment of construction operations: monograph. Dagestan
? ^ state technical University. Moscow, Parnas, 2019; 146.
w f (rus.).
22 7. Abramov I.L. Modeling of technological processes in low-rise construction : abstract. dis. ...cand.
Jf W tech. sciences. Moscow, 2007; 24. (rus.).
s g 8. Pobegaylov O.A., Shemchuk A.V. Modeling of
s £ technological processes in the organization of construc-
1 £ tion production. Internet Journal of Science. 2012; 4:1-4 ® jd URL: https://cyberleninka.ru/article/n7modelirovanie-
tehnologicheskih-protsessov-pri-organizatsii-stroitelno-go-proizvodstva (rus.).
9. Soldatenko L.V. Introduction to mathematical modeling of construction and technological problems. Orenburg, GOU OGU, 2009; 161. (rus.).
10. Antonenkova O.E., Chasova N.A. Methods of mathematical programming in the management of the building. Innovation in construction - 2017 : International Scientific-Practical Conference. Bryansk State University of engineering and Technology, Construction Institute, 2017; 271-278. (rus.).
11. Kislov Y.A. Application of informational modeling in monitoring and managing the timing of construction. Synergy Sciences. 2018; 23:1264-1268. (rus.).
12. Bolotova A.S. Database model formation for improving the organizational and technological reliability of monolithic construction. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2017; 12(9):(108):1061-1069.D0I: 10.22227/19970935.2017.9.1061-1069 (rus.).
13. Sokolnikov V.V. Decomposition of the problem of ensuring construction organizational and technological reliability on the basis of classification of the definitions of "construction organization" conceptual field. Bulletin of Civil Engineers. 2019; 3(74):87-93. DOI: 10.23968/1999-5571-2019-16-3-87-93 (rus.).
14. Burchik V.V., Kuzmich N.P. The main directions of improvement of organizational and technological reliability of construction production. Agro-industrial complex: problems and prospects of development: Materials of the international scientific and practical conference devoted to the year of ecology in Russia. In 2parts. 2017; 132-134. (rus.).
15. Sears S., Clough R., Sears G. Construction project management: hoboken. N.J., John Wiley & Sons, 2008.
16. Winch G.M. Managing Construction Projects. Oxford, Blackwell Publishing Ltd, 2008.
17. Fryer B.G., Fryer M., Egbu C.O., Ellis R., Gorse C.A. The practice of construction management. Oxford, UK, Malden, Mass., Blackwell Publ., 2004.
18. Fellows R.F., Langford D., Newcombe R., Urry S. Construction management in practice. Oxford, UK, Blackwell Science, 2002; 392.
19. Newitt J.S. Construction Scheduling: Principles and Practices. Publ. Pearson, 2008; 384.
20. Oxley R., Poskitt J. Management Techniques Applied to the Construction Industry. 5th Ed. Oxford, Blackwell Publishing Ltd., 1996; 324.
21. Batson R.G. Project Risk Identification Methods for Construction Planning and Execution. Construction Research Congress 2009. Seattle, Washington, United States, 2009; 746-755. DOI: 10.1061/41020(339)76
22. Hardin D.BIM and construction management : proven tools, methods, and workflows. Indianapolis, Ind, Wiley Technology, 2009.
23. Ginzburg A.V., Tsybulskaya O.M. Automation systems of organizational and technological design. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2008; 1:352-357. (rus.).
Received August 28, 2019.
Adopted in a revised form on November 27, 2019.
Approved for publication February 27, 2020.
24. Kostuchenko V.V., Kudinov D.O. Organizational and technical modeling of design and construction systems. Engineering journal of Don. 2012; 3(21):731-734. URL: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/ n3y2012/1005 (rus.).
25. Sobolev V.V. Mathematical modelling and methods of optimization in designing the organization of construction. Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Technical Sciences. 2011; 1(159):106-109. (rus.).
26. Sandan R.N. Improvement of methods of calendar planning of construction and installation works at the level of simple technological processes: thesis abstract of cand. tech. sc. SPb., 2011; 21. (rus.).
27. Sokolnikov V.V. Modeling of work organization basedon the concept of physical construction stream. Bulletin of Civil Engineers. 2019; 1(72):94-99. DOI: 10.23968/1999-5571-2019-16-1-94-99 (rus.).
28. Sobolev V.V., Gtrasimenkov R.N., Hymi-shev Z.K. Information modeling relationships between the parameters of the work front. Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Technical Sciences. 2008; S1:16-19. (rus.).
29. Webster A., Sege G. Partial differential equations of mathematical physics. Part 1. Moscow; Leningrad, ONTI, 1934; 285. (rus.).
Bionotbs: Vladimir V. Sokolnikov — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of construction organization; Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering (SPbGASU);
2nd Krasnoarmeiskaya st., Saint Petersburg, 190005, Russian Federation; SPIN-code: 7028-8059; [email protected].
< DO
<D e t о
i H k 1
G Г
СС
У
o n
l D y 1
J CD
El
^ i n
D S o
=s ( n
E со
n 2
n g
D 6
Г 6 t ( an
DD ) ÍÍ
<D
01
(
■ £
s S
s у с о Í Í WW M M
о о 10 10 о о
