第3章网络计划技术.ppt
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1、第三章网络计划技术,第一节网络计划技术概述 第二节网络图的绘制 第三节网络计划时间参数的计算 第四节双代号时标网络计划 第五节流水网络计划 第六节网络计划优化 第七节网络计划控制,第一节网络计划技术概述,一、网络计划技术的特点 网络计划技术的基本模型是网络图。网络图是由箭线和节点组成的,用来表示工作流程的有向、有序的网状图形。在网络图上加注工作的时间参数而编成的进度计划称为网络计划。 网络计划技术可以为施工管理提供许多信息,有利于加强施工管理,既是一种编制计划的方法,又是一种科学的管理方法。它有助于管理人员全面了解、重点掌握、灵活安排、合理组织,多快好省地完成计划任务,不断提高管理水平。它的优
2、点是: (1)网络图把施工过程中的各有关工作组成了一个有机的整体,能全面而明确地表达出各项工作开展的先后顺序,反映出各项工作之间的相互制约和相互依赖的关系; (2)能进行各种时间参数的计算;,下一页,返回,第一节网络计划技术概述,(3)在名目繁多、错综复杂的计划中找出决定工程进度的关键工作,便于计划管理者集中力量抓主要矛盾,确保工期,避免盲目施工; (4)能够从许多可行方案中,选出最优方案; (5)在计划的执行过程中,某一工作由于某种原因推迟或者提前完成时,可以预见到它对整个计划的影响程度,而且能根据变化的情况,迅速进行调整,保证自始至终对计划进行有效的控制与监督; (6)利用网络计划中反映出
3、的各项工作的时间储备,可以更好地调配人力、物力,以达到降低成本的目的; (7)网络计划技术的出现与发展使现代化的计算工具一计算机在建筑施工计划管理中得以应用。,下一页,上一页,返回,第一节网络计划技术概述,二、网络计划的基本原理 网络计划的基本原理是:首先把一项工程的全部建造过程分解为若干项工作,并按其开展顺序和相互制约、相互依赖的关系,绘制出网络图;然后进行时间参数计算,找出关键工作和关键线路;继而利用最优化原理,改进初始方案,寻求最优的网络计划方案;最后在网络计划执行过程中,进行有效监督与控制,以最少的消耗,获得最佳的经济效果。,下一页,上一页,返回,第一节网络计划技术概述,三、网络计划的
4、分类 1.按绘图符号不同分类 (1)双代号网络计划。 (2)单代号网络计划。 2.按网络计划目标分类 (1)单目标网络计划。 (2)多目标网络计划。 3.按网络计划时间表达方式分类 (1)时标网络计划。 (2)非时标网络计划。,下一页,上一页,返回,第一节网络计划技术概述,4.按网络计划层次分类 (1)局部网络计划。 (2)单位工程网络计划。 (3)综合网络计划。 5.按工作衔接特点分类 (1)普通网络计划。 (2)搭接网络计划。 (3)流水网络计划。,下一页,上一页,返回,第一节网络计划技术概述,四、基本符号(一)双代号网络图的基本符号双代号网络图由箭线、节点、线路三个基本要素组成。 1.箭
5、线 网络图中一端带箭头的线即为箭线,一般可分为内向箭线和外向箭线两种。在双代号网络图中,箭线表达的内容有以下几点: (1)在双代号网络图中,一根箭线表示一项工作,如图3-1所示。 (2)每一项工作都要消耗一定的时间和资源。只要消耗一定时间的施工过程都可作为一项工作。各施工过程用实箭线表示。,下一页,上一页,返回,第一节网络计划技术概述,(3)箭线的箭尾节点表示一项工作的开始,而箭头节点表示工作的结束。工作的名称(或字母代号)标注在箭线上方,该工作的持续时间标注于箭线下方。如果箭线以垂直线的形式出现,工作的名称通常标注于箭线左方,而工作的持续时间则填写于箭线的右方,如图3-2所示。 (4)在非时
6、标网络图中,箭线的长度不直接反映工作所占用的时间长短。箭线宜画成水平直线,也可画成折线或斜线。水平直线投影的方向应自左向右,表示工作的进行方向。 (5)在双代号网络图中,为了正确表达施工过程的逻辑关系,有时必须使用一种虚箭线。这种虚箭线没有工作名称,不占用时间,不消耗资源,只解决工作之间的连接问题,称之为虚工作。虚工作在双代号网络计划中起施工过程之间的逻辑连接或逻辑间断的作用。,下一页,上一页,返回,第一节网络计划技术概述,2.节点 在网络图中箭线的出发和交汇处通常画上圆圈,用以标志该圆圈前面一项或若干项工作的结束和允许后面一项或若干项工作的开始的时间点,即节点(也称为结点、事件)。 (1)在
7、网络图中,节点不同于工作,它只标志着工作的结束和开始的瞬间,具有承上启下的衔接作用,而不需要消耗时间或资源。 (2)节点分起点节点、终点节点、中间节点。网络图的第一个节点为起点节点,表示一项计划的开始;网络图的最后一个节点称为终点节点,它表示一项计划的结束;其余节点都称为中间节点,任何一个中间节点既是其紧前各施工过程的结束节点,又是其紧后各施工过程的开始节点。 (3)网络图中的每一个节点都要编号。编号的顺序是:每一个箭线的箭尾节点代号i必须小于箭头节点代号j,且所有节点代号都是唯一的,如图3-3所示。,下一页,上一页,返回,第一节网络计划技术概述,3.线路 网络图中从起点节点开始,沿箭头方向顺
8、序通过一系列箭线与节点,最后到达终点节点的通路,称为线路。每一条线路都有自己确定的完成时间,它等于该线路上各项工作持续时间的总和,称为线路时间。 根据每条线路的线路时间长短,可将网络图的线路分为关键线路和非关键线路两种。 以图3-4为例,列表计算线路时间,结果见表3-1。,下一页,上一页,返回,第一节网络计划技术概述,(二)单代号网络图的基本符号 单代号网络图由节点、箭线、节点编号三个基本要素组成。 1.节点 在单代号网络图中,通常将节点画成一个圆圈或方框,一个节点代表一项工作。节点所表示的工作名称、持续时间和节点编号都标注在圆圈和方框内,如图3-5所示。 2.箭线 在单代号网络图中,箭线既不
9、占用时间,也不消耗资源,只表示紧邻工作之间的逻辑关系,箭线应画成水平直线、折线或斜线,箭线的箭头指向工作进行方向,箭尾节点表示的工作为箭头节点工作的紧前工作。单代号网络图中无虚箭线。,下一页,上一页,返回,第一节网络计划技术概述,3.节点编号 单代号网络图的节点编号是以一个单独编号表示一项工作,编号原则和双代号相同,也应从小到大,从左往右,箭头编号大于箭尾编号。一项工作只能有一个代号,不得重号。如图3-6所示。 五、逻辑关系 工作之间相互制约或依赖的关系称为逻辑关系(logical relation)。工作中的逻辑关系包括工艺关系和组织关系。 1.工艺关系 生产性工作之间由工艺过程决定的、非生
10、产性工作之间由工作程序决定的先后顺序关系称为工艺关系。如图3-7所示,支模 钢筋 浇筑为工艺关系。,下一页,上一页,返回,第一节网络计划技术概述,2.组织关系 工作之间由于组织安排需要或资源(劳动力、原材料、施工机具等)调配需要而规定的先后顺序关系称为组织关系。如图3-7所示,支模支模,钢筋 钢筋等为组织关系。六、紧前工作、紧后工作和平行工作1.紧前工作:在网络图中,相对于某工作而言,紧排在该工作之前的工作称为该工作的紧前工作。2.紧后工作:在网络图中,相对于某工作而言,紧排在该工作之后的工作称为该工作的紧后工作。3.平行工作:在网络图中,相对于某工作而言,可以与该工作同时进行的工作即为该工作
11、的平行工作。,上一页,返回,第二节网络图的绘制,一、双代号网络图的绘制1.双代号网络图的绘制规则(1)双代号网络图必须正确表达已定的逻辑关系。(2)在双代号网络图中严禁出现循环回路。(3)双代号网络图中,在节点之间严禁出现双向箭头和无箭头的连线。(4)双代号网络图中严禁出现没有箭头节点的箭线或没有箭尾节点的箭线。(5)当双代号网络图的某些节点有多条外向箭线或多条内向箭线时,在保证一项工作有唯一的一条箭线和对应的一对节点编号前提下,可使用母线法绘图。当箭线线型不同时,可在从母线上引出的支线上标出,如图3-12所示。(6)绘制网络图时,箭线不宜交叉,当交叉不可避免时,可用过桥法或指向法,如图3-1
12、3所示。,下一页,返回,第二节网络图的绘制,(7)双代号网络图是由许多条线路组成的、环环相套的封闭图形,应只有一个起点节点,在不分期完成任务的网络图中,应只有一个终点节点,而其他所有节点均是中间节点(既有指向它的箭线,又有背离它的箭线)。 2.双代号网络图逻辑关系的表达 双代号网络图逻辑关系的表达可参照表3-3进行。 3.双代号网络图的绘制方法 当已知每一项工作的紧前工作时,可按下述步骤绘制双代号网络图: (1)绘制没有紧前工作的工作箭线,使它们具有相同的开始节点,以保证网络图只有一个起点节点。 (2)依次绘制其他工作箭线。这些工作箭线的绘制条件是其所有紧前工作箭线都已经绘制出来。,下一页,上
13、一页,返回,第二节网络图的绘制,(3)当各项工作箭线都绘制出来之后,应合并那些没有紧后工作的工作箭线的箭头节点,以保证网络图只有一个终点节点(多目标网络计划除外)。 (4)按照各道工作的逻辑顺序将网络图绘好以后,就要给节点进行编号。编号的目的是赋予每道工作一个代号,便于进行网络图时间参数的计算。当采用电子计算机来进行计算时,工作代号就显得尤为必要。 编号的方法有水平编号法和垂直编号法两种。 1)水平编号法就是从起点节点开始由上到下逐行编号,每行则自左向右按顺序编排,如图3-16所示。 2)垂直编号法就是从起点节点开始自左向右逐列编号,每列则根据编号规则的要求或自上而下,或自下而上,或先上下后中
14、间,或先中间后上下进行编排,如图3-17所示。,下一页,上一页,返回,第二节网络图的绘制,4.工程施工网络计划的排列方法 为使网络计划更确切地反映建筑工程施工特点,绘图时可根据不同的工程情况、施工组织和使用要求灵活排列,以简化层次,使各个工作在工艺上和组织上的逻辑关系更清晰,便于计算和调整。建筑工程施工网络计划主要有以下几种排列方法: (1)混合排列法。混合排列法是根据施工顺序和逻辑关系将各施工过程对称排列,如图3-18所示。 (2)按施工段排列法。按施工段排列法是将同一施工段的各项工作排列在同一水平线上的方法,如图3-19所示。此时网络计划突出表示工作面的连续或工作队的连续。,下一页,上一页
15、,返回,第二节网络图的绘制,(3)按施工层排列法。如果在流水作业中,若干个不同工种工作沿着建筑物的楼层展开时,可以把同一楼层的各项工作排在同一水平线上。图3-20所示的是内装修工程的三项工作按施工层(以楼层为施工层)自上而下的流向进行施工的网络图。 (4)按工种排列法。按工种排列法是将同一工种的各项工作排列在同一水平方向上的方法,如图3-21所示。此时网络计划突出表示工种的连续作业。5.双代号网络图常见错误画法 双代号网络图绘制过程中,容易出现的错误画法见表3-4。,下一页,上一页,返回,第二节网络图的绘制,二、单代号网络图的绘制 1.绘图基本规则 (1)正确表达已定的逻辑关系,在单代号网络图
16、中,工作之间逻辑关系的表示方法比较简单。表3-6是用单代号表示的几种常见的逻辑关系。 (2)单代号网络图中,严禁出现循环回路。 (3)单代号网络图中,严禁出现双向箭头或无箭头的连线。 (4)单代号网络图中,严禁出现没有箭尾节点的箭线和没有箭头节点的箭线。 (5)绘制网络图时,箭线不宜交叉。当交叉不可避免时,可采用过桥法和指向法绘制。 (6)单代号网络图只应有一个起点节点和一个终点节点;当网络图中有多个起点节点或多个终点节点时,应在网络图的两端分别设置一项虚工作,作为该网络图的起点节点和终点节点,如图3-23所示。其他再无任何虚工作。,下一页,上一页,返回,第二节网络图的绘制,2.绘图基本方法
17、(1)在保证网络逻辑关系正确的前提下,图面布局要合理,层次要清晰,重点要突出。 (2)尽量避免交叉箭线。 (3)单代号网络图的分解方法和排列方法,与双代号网络图相应部分类似。 3.单代号网络图与双代号网络图的对比 (1)单、双代号网络图的符号虽然一样,但含义正好相反。单代号网络图以节点表示下作,双代号网络图以箭线表示工作。 (2)单代号网络图逻辑关系表达简单,只使用实箭线指明工作之间的关系即可,有时要用虚拟节点进行构图和简化图面,其用法也很简单。双代号网络图逻辑关系处理相对较复杂,特别是要注意用虚工作进行构图和处理好逻辑关系。,下一页,上一页,返回,第二节网络图的绘制,(3)单代号网络图在使用
18、中不如双代号网络图直观、方便。 (4)根据单代号网络图的编号不能确定工作间的逻辑关系,而双代号网络图可以通过节点编号明确工作之间的逻辑关系。 (5)双代号网络图在应用电子计算机进行计算和优化时更为简便。单代号网络图与双代号网络图的逻辑关系表达方法的对比,见表3-7 。,上一页,返回,第三节网络计划时间参数的计算,网络时间参数的计算包括三方面的内容: 节点时间计算,即逐一计算每一个节点的最早和最迟时间(时刻),同时得到计划总工期,包括两种时间参数的计算。 工作时间计算,即逐一计算每一项工作的最早与最迟开始时间(时刻)和最早与最迟完成时间(时刻),包括四种时间参数的计算。 时差(机动时间)计算,即
19、指总时差和自由时差。总时差是指在不影响总工期的前提下,本工作可以利用的机动时间。工作的总时差用,TF表示;自由时差是指在不影响其紧后工作最早开始时间的前提下,本工作可以利用的机动时间。工作的自由时差用FF表示。,下一页,返回,第三节网络计划时间参数的计算,一、双代号网络图时间参数计算 (一)分析计算法 分析计算法是根据各项时间参数计算公式,列式计算时间参数的方法。 1.节点时间参数的计算 (1)节点最早时间(ET)的计算。节点最早时间指从该节点开始的各工作可能的最早开始时间,等于以该节点为结束点的各工作可能最早完成时间的最大值。节点最早时间可以统一表明以该节点为开始节点的所有工作最早的可能开工
20、时间。 节点i的最早时间E Ti应从网络计划的起点节点开始,顺着箭线方向,依次逐项计算,并应符合下列规定: 1)起点节点i如未规定最早时间E Ti时,其值应等于零,即: E Ti =0 (3-1),下一页,上一页,返回,第三节网络计划时间参数的计算,2)当节点j只有一条内向箭线时,其最早时间为 (3-2)3)当节点j有多条内向箭线时,其最早时间E Tj,应为 (3-3) (2)节点最迟时间(LT)的计算。节点最迟时间是指以某一节点为结束点的所有工作必须全部完成的最迟时间,也就是在不影响计划总工期的条件下,该节点必须完成的时间。由于它可以统一表示到该节点结束的任一工作必须完成的最迟时间,但却不能
21、统一表明从该节点开始的各不同工作最迟必须开始的时间,所以也可以把它看作节点的各紧前工作最迟必须完成时间。,下一页,上一页,返回,第三节网络计划时间参数的计算,1)节点i的最迟时间LT;应从网络计划的终点节点开始,逆着箭线方向依次逐项计算,当部分工作分期完成时,有关节点的最迟时间必须从分期完成节点开始逆向逐项计算。2)终点节点n的最迟时间L Tn ,应按网络计划的计划工期, Tp确定,即: L Tn = Tp (3-4)3)其他节点i的最迟时间L Ti应为: (3-5),下一页,上一页,返回,第三节网络计划时间参数的计算,2.工作时间参数的计算 工作时间是指各工作的开始时间和完成时间。它共有四种
22、情况:即最早可能开始时间;最早可能完成时间;最迟必须开始时间;最迟必须完成时间。 (1)工作最早开始时间(ES)的计算。工作的最早开始时间指各紧前工作(紧排在本工作之前的工作)全部完成后,本工作有可能开始的最早时刻。 (2)工作最早完成时间(EF)的计算。工作最早完成时间指各紧前工作完成后,本下作有可能完成的最早时刻。 (3)工作最迟完成时间(LF)的计算。工作最迟完成时间指在不影响整个任务按期完成的前提下,工作必须完成的最迟时刻。,下一页,上一页,返回,第三节网络计划时间参数的计算,(4)工作最迟开始时间(LS)的计算。工作的最迟开始时间指在不影响整个任务按期完成的前提下,工作必须开始的最迟
23、时刻。 3.时差计算 时差就是一项工作在施工过程中可以灵活机动使用而又不致影响总工期的一段时间。在双代号网络图中,节点是前后工作的交接点,它本身是不占用任何时间的,所以也就无时差可言。时差就是指工作的时差,只有工作才有时差。任何一个工作都只能在下述两个条件所限制的时间范围内活动: (1)工作有了应有的工作面和人力、设备,因而有了可能开始工作的条件。 (2)工作的最后完工不致影响其紧后工作按时完工,从而得以保证整个工作按期完成。,下一页,上一页,返回,第三节网络计划时间参数的计算,1)总时差(TF)的计算。在网络图中,工作只能在最早开始时间与最迟完成时间内活动。在这段时间内,除了满足本工作作业时
24、间所需之外还可能有富余的时间,这富余的时间是工作可以灵活机动使用的总时间,称为工作的总时差。由此可知,工作的总时差是不影响本工作按最迟开始时间开工而形成的机动时间,其计算公式为 (3-13) 2)自由时差(FF)的计算。自由时差就是在不影响其紧后工作最早开始时间的条件下,某工作所具有的机动时间。某工作利用自由时差,变动其开始时间或增加其工作持续时间均不影响其紧后工作的最早开始时间。,下一页,上一页,返回,第三节网络计划时间参数的计算,工作自由时差的计算应按以下两种情况分别考虑: 对于有紧后工作的工作,其自由时差等于本工作之紧后工作最早开始时间减本工作最早完成时间所得之差的最小值,即: (3-1
25、4) 对于无紧后工作的工作,也就是以网络计划终点节点为完成节点的工作,其自由时差等于计划工期与本工作最早完成时间之差,即: (3-15),下一页,上一页,返回,第三节网络计划时间参数的计算,4.关键工作和关键线路的确定 在网络计划中,总时差为最小的工作应为关键工作。当计划工期等于计算工期时,总时差为零(TFi-j=0)的工作为关键工作。 网络计划中,自始至终全部由关键工作组成的线路或线路上总的工作持续时间最长的线路应为关键线路。在关键线路上可能有虚工作存在。 关键线路在网络图上应用粗线、双线或彩色线标注。关键线路上各项工作的持续时间总和应等于网络计划的计算工期,这一特点也是判断关键线路是否正确
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