Δυναμική χωροθέτηση εργοταξιακών εγκαταστάσεων με χρήση γενετικών αλγόριθμων

Dynamic Construction Site Layout Planning using genetic algorithms (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Φαρμάκης, Παναγιώτης
  3. Διαχείριση Τεχνικών Έργων (ΔΧΤ)
  4. 09 Σεπτεμβρίου 2017 [2017-09-09]
  5. Ελληνικά
  6. 136
  7. Χασιακός , Αθανάσιος
  8. Πετρουτσάτου , Κλεοπάτρα
  9. εργοτάξιο | χωροθέτηση εγκαταστάσεων | γενετικοί αλγόριθμοι | βελτιστοποίηση | ασφάλεια | περιβαλλοντική προστασία
  10. 4
  11. 32
  12. φωτογραφίες, σχήματα, πίνακες
  13. ΔΧΤ50 Τόμος Β΄: Οργάνωση και Διοίκηση Εργοταξίου, ΕΑΠ, Πάτρα 2003
    • Το πρόβλημα της δυναμικής χωροθέτησης του εργοταξίου, της αποτελεσματικής δηλαδή διάταξης των εγκαταστάσεων στις διαθέσιμες θέσεις με βάση τις ανάγκες που προκύπτουν κάθε φορά με την πρόοδο του έργου, αποτελεί παράγοντα αποφασιστικής σημασίας για την επίτευξη των στόχων της κατασκευαστικής διαδικασίας που είναι η ενίσχυση της παραγωγικότητας και η διασφάλιση της ασφάλειας και της περιβαλλοντικής προστασίας στο εργοτάξιο. Η χωροθέτηση εργοταξιακών εγκαταστάσεων συνίσταται στον προσδιορισμό των προσωρινών διατάξεων που απαιτούνται κάθε φορά με βάση το πλάνο του έργου, των χαρακτηριστικών που αυτές επιβάλλεται να διαθέτουν (μέγεθος, σχήμα κλπ) καθώς και της κατανομής τους στις διαθέσιμες θέσεις του οριοθετημένου εργοταξιακού χώρου. Η χωροθέτηση εγκαταστάσεων ανήκει στην κατηγορία των προβλημάτων συνδυαστικής βελτιστοποίησης και έχει γίνει προσπάθεια να επιλυθεί με χρήση πλήθους ευρετικών και μεταευρετικών τεχνικών. Το πρόβλημα μεγαλώνει εκθετικά σε μέγεθος και πολυπλοκότητα με την αύξηση του αριθμού των εγκαταστάσεων και των περιορισμών που θα πρέπει να ικανοποιούνται και μάλιστα γίνεται ακόμα μεγαλύτερο στην περίπτωση της δυναμικής χωροθέτησης όπου και υπεισέρχεται μία επιπλέον παράμετρος που είναι ο χρόνος. Η παρούσα διατριβή στοχεύει στην ανάπτυξη ενός μοντέλου δυναμικής βελτιστοποίησης πολλαπλών στόχων ικανού να παράγει εφικτές και αποδοτικές λύσεις – διατάξεις, σε σύντομο χρονικό διάστημα, προσεγγίζοντας ρεαλιστικά το πρόβλημα μη αποσκοπώντας μόνο στην ελαχιστοποίηση του κόστους κατασκευής αλλά διασφαλίζοντας παράλληλα προτιμήσεις ή απαιτήσεις που αφορούν την ασφάλεια και την περιβαλλοντική προστασία στο εργοτάξιο συνυπολογίζοντας τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που απορρέουν από την εκάστοτε κατασκευαστική φάση. Μελέτη εφαρμογής του προτεινόμενου μοντέλου πραγματοποιείται για έργο οδοποιίας διαφόρων εναλλακτικών σεναρίων, που είναι ίσως ο πιο αντιπροσωπευτικός τύπος έργου με δυναμική φύση, η πρόοδος του οποίου επιβάλει την χρήση διαφορετικών εγκαταστάσεων σε διαφορετικές θέσεις. Η διαδικασία βελτιστοποίησης πραγματοποιείται με χρήση γενετικών αλγορίθμων των οποίων κυριότερο πλεονέκτημα αποτελεί η κατάληξη στη βέλτιστη λύση κατόπιν εξέτασης πλήθους εφικτών λύσεων σε αποδεκτό υπολογιστικό χρόνο. Στους υπολογισμούς λαμβάνονται υπόψη ποσοτικά και ποιοτικά στοιχεία των μετακινήσεων μεταξύ των εγκαταστάσεων αλλά και από τις εγκαταστάσεις προς τα μέτωπα των εργασιών, το κατασκευαστικό κόστος των εγκαταστάσεων αλλά και τυχόν κόστος μετεγκατάστασης με το οποίο επιβαρύνεται το έργο από μετακίνηση εγκαταστάσεων σε διαφορετική θέση. Για όλες τις παραπάνω περιπτώσεις καταγράφονται τα αποτελέσματα με τα συμπεράσματα που εξάγονται να κρίνονται ικανοποιητικά καθώς το μοντέλο αποκρίθηκε επαρκώς στα προβλήματα που κλίθηκε να αντιμετωπίσει.
    • The problem of dynamic Construction Site Layout Planning (CSLP), the effective placement and constant movement of facilities in certain locations within the site according to the changing needs that arise as the project progresses, is fundamental for minimizing manufacturing costs and ensuring safety and environmental protection. The CSLP problem consists of identifying the temporary facilities required each time to efficiently achieve the objectives of the production process, determining the characteristics they must possess (size, shape, etc.) and their arrangement in the available locations within the site boundaries. However, the site layout planning problem is a complex combinatorial optimization problem involving multiple objectives and has been attempted to be solved using a large number of heuristic and meta-heuristic techniques. The problem grows exponentially in size and complexity as the number of both facilities and constraints and indeed becomes even greater in the case of dynamic layout planning where and an additional parameter becomes involved: time. This thesis aims to develop a dynamic optimization model that is able to produce feasible and efficient layout solutions in a short time, realistically representing the scheme, aiming not only at construction cost minimization but also ensuring preferences - requirements concerning safety and environmental protection at the site and even taking into account the particular characteristics of each construction phase. The optimization process makes use of Genetic Algorithms (GAs), the broadly extensive method of evolutionary algorithms. Their basic advantage is that they can produce efficient solutions considering a large number of feasible solutions in a reasonable computational time. This proposed model is tasted and evaluated in a, various scenarios, road construction project, which is seemed to be the most representative project with dynamic nature, since the progress of the construction requires the use of different facilities in different locations. For the calculations are taken into account the frequencies of trips made between pairs of facilities or workplaces, the facilities construction cost and facilities relocation cost. For all cases the results of process evaluation are recorded, with the conclusions deem to be satisfactory as model can adequately respond to the problems they were faced with.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.