文摘
因为传统的物流运输成本优化算法预制房屋构件的运输时间长,运输成本高的问题,物流运输成本优化算法为项目管理提出了预制建筑组件。面向项目管理的预制建筑构件管理系统构建,预制建筑组件的物流和运输过程进行了分析,和预制建筑组件的物流车辆调度时间窗口。根据调度结果,通过等待卸货时间成本,运输成本,和惩罚成本,总成本目标函数是建立以获得最优成本。仿真结果表明,该算法具有最短的物流运输时间和运输成本最低。
1。介绍
随着时代的进步和经济的发展,建筑行业的发展带来了新的机遇,已成为中国经济增长的重要推动力量。悬臂施工的传统模式不再能满足多样化的需求,安全性高,电流和低能耗建筑生产,而节能、省力、安全、高效的预制建筑逐渐取代传统的生产方式(1]。自2015年以来,国家先后发布了一系列政策来促进预制建筑的发展。同年,政府决定明年全国全面推广预制建筑和实施统一的评价标准。它还制定一系列发展规划预制建筑。它计划实现预制生产到2025年一半的国家的建设项目。在2016年,政府工作报告进一步描述了如何发展预制建筑和建议我们不应该盲目发展。我们应该充分考虑实际情况,追求高效的预制建筑的发展,更加注重提高建筑工程的施工质量。预制建筑行业逐步占领一定市场份额在建筑业。统计报告显示,2019年,预制建筑在中国新建筑的比例约为13.4%,比上年增加45% (2]。
预制建筑指的是建筑形成的统一的生产和运输混凝土预制组件从加工厂到建筑工地。对于建筑施工企业来说,选择供应商的条件预制PC组件只不过是价格,准时交货率和产品合格率PC组件。组件可以确定价格和产品合格率据工业和国家法规和组件加工厂提供的资格考试证书之前,选择供应商,但是交货时间可能取决于天气状况。交通状况的变化,从而导致高物流成本的增加,成为一个重要的瓶颈限制预制建筑在中国的发展3]。组装电脑组件的重量可达3吨,这是一个典型的散货,和它的运输成本占50% - -60%的整个供应链的物流成本。此外,当车辆到达施工现场预制建筑组件直接影响整个项目的进展。目前,预制建筑组件的运输取决于组件加工厂中调度员的经验,所以很可能车辆不能按时到达施工现场由于不合理的安排。这不仅会增加成本的重新安排施工工地,但也造成的惩罚成本组件加工厂,这样整个预制建筑组件运输供应链成本将会增加。因此,如何降低物流的总成本运输已经成为很多学者的研究对象。
研究物流运输成本优化的预制建筑组件是一个由浅到深的过程。学者做了相关探索预制建筑的成本优化的方向。文献[4]提出了B2C电子商务逆向物流返回的运输成本的优化算法,其成本构成分为三类:运输成本、库存成本和其他成本。本文主要侧重于返回逆向物流的运输成本和构造的位置模型返回B2C电子商务企业的逆向物流中心根据其成本构成和影响因素。遗传算法结合MATLAB编程是用来解决模型并进行数值实验,选择一个合理的返回物流中心地址,减少相关的运输成本,然后返回的运输成本优化的目的实现B2C电子商务环境下逆向物流。文献[5提出了优化算法的荔枝冷链物流配送成本模型基于蚁群算法。四个主要因素,即。,distribution vehicle transportation, cold chain energy consumption, litchi loss, and time window punishment, as the research object, the cost model of each factor is constructed, and the objective optimization function of cost optimization in the process of litchi cold chain logistics distribution is determined. The ant colony algorithm is used to solve the example of cost optimal objective function in the process of litchi cold chain logistics distribution, and the optimization roadmap of litchi cold chain logistics distribution path network is obtained. However, the cost of the above two algorithms for the logistics transportation of prefabricated building components is high. Literature [6]提出了优化算法的生鲜食品冷链物流配送路径,建立了一个新的成本和约束模型,并使用模拟退火算法的优化方法。的模型被认为是影响车辆运输能源消耗速度和负载能力,杰出的制冷能耗的车辆在运输和装卸阶段,并与指数函数描述食物的恶化率而不是常数。模拟退火算法是用来解决的例子。文献[7)提出了集装箱班轮运输装载优化算法。在研究集装箱班轮多端口装载优化问题,约束的0 - 1整数规划数学模型船的稳定性和最小化的目标容器的总数在整个路线成立,和改进的自适应遗传算法基于p - 1基因染色体编码设计用于解决它。装载模式的可行性和有效性进行了验证,仿真例子。然而,上述两种算法消耗很长时间的物流运输预制建筑组件,导致运输效率低。
因为上面的算法有一定的限制和问题,这些问题让我们介绍该方法。因此,针对上述算法中存在的问题,提出了一种面向项目管理的物流运输成本优化算法为预制建筑组件,和仿真实验验证算法具有低成本和高运行效率,这对物流运输的发展奠定了基础。介绍后,组装构建组件管理系统项目管理节中给出2。节3预制建筑组件的物流和运输过程。节4,涵盖了物流运输成本的优化算法的预制建筑组件解释道。节5进行了实验分析,证明了该算法的验证。最后,完成论文的结论部分6。
2。组装构建组件管理系统项目管理
的建议和发展预制建筑模式,我们逐渐看到预制构建过程集成的应用价值。然而,目前,它仍然是难以实现的实际工程应用。技术没有问题,最大的瓶颈是施工组织和管理模式。预制建筑发展的终极目标是建立工厂生产的集成技术,机械化装配,和标准化的管理。什么需要改变表面上是施工过程,但是需要更改在本质上是管理系统。作为成本管理的实施的最大障碍,如果我们遵循的传统成本管理模式中的所有责任和切割块,我们无法实现集成过程的实际价值不以项目的整体利益为目标。为了解决这个问题,政府一直在推动总承包模式实现建筑工业化的最大利益8]。
2.1。在供应链预制建筑组件工厂
作为过渡,预制建筑组件工厂已经走上了历史舞台作为一个单独的政党。组件工厂的定位主要是分为组件工厂,单个组件,包括自营模式、自营和合资经营模式,组件处理和集成游牧模式支持的产品。组件+类型只是负责组件生产和组件深化。组件+ +类型扮演了一个角色在方案设计和决策阶段,和它的主要功能包括研发、设计、生产、安装、技术咨询和管理咨询(9]。
综合定位下的组件工厂需要服务总承包服务,降低成本,增加和效率为核心,和管理的要点主要包括组件复员,运输和堆放,起重序列匹配,优化存储码和堆叠方案,组件和完成模板,组合的组件和安装。
2.2。预制建筑组件的管理过程
通过分析研究文本的组件工厂的业内知名企业,本文总结了预制房屋构件的具体管理过程。从图可以看出1,关于物流管理的从属预制建筑组件和与其他系统的关系,组件是储存在通过成品检验标准,检查和交付在收到运输指令,和营销管理团队负责售后操作(10]。组件的问题应由技术管理团队,修复并返回工厂根据问题大小的装配式房屋组件,然后交给retransportation的物流管理团队。从图可以看出1一般的运输服务是由多个部门合作完成。从竞价合同签署完成的运输交付,每个部门负责跟踪组件,它分为营销、技术、质量、采购、生产、库存和物流管理。虽然物流结构很少被提及,但它是一个贯穿的主线产品本身的资本流动。为了更好地管理,许多企业将建立项目管理部门独立企业的协调和管理项目。
3所示。物流和运输过程中预制建筑组件
运输是物流活动的处理和包装的货物根据用户的需求在一定区域,最后把它们运送到用户指定的位置。交通的有机结合是“运输”和“运输。“运输是指用户的交通,车辆,运输路线,等等,而“运输”是指货物的运输。运输是物流系统的运输环节,并最终和最后环节的整个物流系统。运输和交付的最大区别是扩展的运输和交付,这是源自社会高层生产很长一段时间。交通科学合理安排交通工具和路线通过交通主管部门,这不仅可以满足顾客的需要,而且还降低物流成本。同时,科学的运输不仅可以使企业实现零库存,但也缓解交通压力,减少环境污染11]。
根据预制建筑构件管理系统项目管理,物流运输过程中预制房屋构件进行了分析。当运输根据客户需求,交通中心将根据实际情况安排车辆。基本的运输过程如图2。(我)除交通面积:为了使车辆运输路线更为合理和运输成本低,运输中心的管理人员需要把交通区域根据客户的区域,交通状况和其他信息在运输之前(12]。(2)确定用户传输序列:区域划分后,交付序列是初步的安排根据客户所需的时间窗口在这个领域,所以客户可以享受到更好的服务13]。(3)车辆安排:首先,确定货物运输的特点,车辆的数量,车辆负载。其次,装载货物根据用户的交通序列。最后,货物可以运输的车辆,确定每个用户的需求和运输成本。(iv)选择运输路线:在确定每辆车的货物运输,选择一个科学合理的运输路线较短的距离和低成本根据客户的时间窗口,具体位置,和其他条件,针对获得最低的运输成本。(v)运输车辆:确定最终的车辆运输路线根据上述确定货物和车辆安排、交通序列,和客户要求的运输路线14]。
4所示。优化算法的预制建筑组件的物流运输成本
现场预制建筑指的是建筑组装产生的由预制组件工厂。的结构形式,可分为装配式混凝土结构,木材结构,钢结构。从组件应用专业的角度来看,它可以分为建筑组件,组件公路,市政组件,水利组件,组件等。本文研究主要是装配式钢筋混凝土组件,如预制墙、板、柱、梁、阳台板,和楼梯。预制组件的物流运输成本优化问题研究了车辆调度问题是针对物流运输成本优化物流运输管理(15]。
4.1。确定起点和终点的车辆调度
在本节中,我们决定开始和结束车辆调度线。在这个过程中,我们首先描述了运输的起点。然后,最后一个停止位置是解释说。我们给两位置的数学描述,并提供最佳的调度和终止位置对时间和最大的权威。
以下4.4.1。开始安排位置
开始调度位置指的是商品的物流运输的起点,它可以改变与多式联运网络结构的变化。一般来说,它是由两个物理系数直接影响多式联运网络节点的覆盖强度和车辆运输调度频率(16]。的节点覆盖强度联运网络可以表示为 。在一个完整的预制建筑组件的物流运输网络,这个物理量由上限值和下限值 ,在哪里表示单位时间内运输车辆调度系数的值。车辆运输调度频率可以表示为 。由于预制建筑的可变性的物流运输网络组件,这个物理量的实际价值结果并非完全固定(17]。物流运输车辆的调度位置开始预制建筑组件可以被定义为 在哪里和 ,分别代表两个不同的车辆运输调度的结果值频率,和代表了最大的物流车辆调度权威单位时间价值。
4.1.2。停止安排位置
终止调度位置指的是商品的物流运输终点。它还可以改变多式联运网络的结构的变化。它通常由两个物理量:直接影响车辆旅行距离和物流网络调度周期的预制建筑组件。汽车旅行距离可以表示为 。由于初始调度的存在位置,这个物理系数总是属于一个因变量,并不能直接的数值水平受主观影响预制建筑组件的物流运输车辆调度因素(18]。的物流网络调度周期预制建筑组件可以表示为 。一般来说,这个物理指标的值越大,运输距离越远物流车辆可以到达。根据联合公式(1),终止调度位置预制建筑组件的物流运输车辆可以被定义为 在哪里c0代表物流运输优化参数相关调度位置开始,cn代表物流运输优化参数结束调度相关位置,和代表物流调度权威值匹配的交通工具(19]。
4.2。交通道路网格模型
基于人工智能的学习算法,物流运输路径的线性规划模型的预制建筑组件构造,和运输路径优化的数学问题规划预制建筑组件的物流是表示如下: 在哪里T是花在交通上的总时间;C所花费的总成本; 是决策变量; 的选择是节点之间的运输方式和 ; 运输方式的改变吗在节点到另一个运输方式 ; 交通节点的设置,设置替代路线;和的交通模式。考虑到空间特征,发现物流运输路径的数量是预制建筑组件 。交通物流参数是线性融合的特点,和交通流数据的时空参数 和 。通过建立自适应物流运输路径的优化网格分布模型的预制建筑组件,内存单元的重量参数分布模型,加权因子是获得。根据路段的交通流分布目标,结合块匹配、路径参数分布的一组预制建筑组件的物流运输,和运输路径构造网格模型: 在哪里我,j物流车辆运输停止节点和相邻节点,相邻节点的数量j的节点我是n,cij节点的距离吗我相邻节点j,uij单位距离的运输成本,k是交通工具的数量由物流公司,G是固定的离职成本,xijk=1当车辆k从节点我相邻节点j,y本土知识=1当节点k通过汽车运输我,xijky本土知识=0 (20.在其他情况下。
4.3。有时间窗车辆调度
车辆调度问题是有机组织和多个装载点和卸载点结合,形成一系列的车辆路线安排的车辆离开时序列预制建筑组件的工具是有限的。解决这个问题的前提是满足一定的约束,和最终的目标是使通用汽车运输路线最短,运输时间最少,和最低的总成本(21]。车辆调度优化问题实际上是解决最有效的运输方案。时间窗的车辆调度问题为预制建筑组件可以描述如下:让 是一个完整的无向图,是节点集和边集。在装配式房屋组件加工厂,车辆运输所需的组件建筑工地。一个交通旅行后,车辆需要返回到组件加工厂为重载运输。如果预制建筑组件运输车辆没有所需的时间窗内到达施工现场,将产生相应的惩罚成本。考虑到路的距离,车辆的最大运输时间会超过车辆由于长途运输,造成的惩罚成本。每个施工现场可以由多个车辆在同一时间,但一个车辆一次只能为一个建筑工地,和客户的需求是随机的。为预制建筑组件的目标车辆调度问题是科学、合理的车辆调度安排的时间和路线,以减少车辆运输的总成本的情况下会议的时间窗口和客户需求22]。(我)车辆的驾驶时间之间的差异和最大的驾驶时间 在这里是组件加工厂。(2)车辆的惩罚成本k的失败到达施工现场所需的时间窗内为我th交通 (3)施工现场的服务时间是 (iv)的计算参数我th的运输车辆k施工现场服务是 (v)车辆的计算参数对于运输
4.4。成本目标函数
根据上面的车辆调度结果与时间窗,构造目标函数。根据交通形式的预制建筑组件的特点,考虑到等待卸货时间成本在运输过程和惩罚成本未能满足软约束,目标函数的总运输成本不仅包括运输成本,而且等待卸货时间成本和惩罚成本引起的未能满足建设单位的时间窗要求。目的是获得运输车辆安排计划时总运输成本最低的硬时间窗约束下各建设单位。
4.1.1。等待时间成本
如果交通工具计划的预制工厂需要排队卸货装配式房屋组件到达施工现场后,一方面,等待的时间会导致人员和车辆闲置;另一方面,它可能导致未能满足时间要求的其他建筑工地,从而失去信誉和受制于同意经济处罚。的等待时间,从供应商的角度来看,人员和车辆不会被有效利用,导致资源浪费和间接损失的声誉。一个单位等待时间成本系数年代提出了由预制组件工厂根据专家的猜测。假定的有形和无形成本预制工厂等待造成的增加线性随着等待时间的增加。总等待时间成本
10/24/11。运输成本
预制建筑组件的运输成本汽车指的是燃料成本和临时维护成本被汽车从组件加工厂,通过各种建筑工地,最后回到组件加工厂,总距离成正比的车辆。距离越长,成本越高。因此,影响运输成本的主要因素是车辆的总距离,从而提出需求的车辆分派器组件加工厂进行科学合理的车辆前的时间和路线安排车辆运输。然后,在车辆调度产生的运输成本可以表示为预制建筑组件
4.4.3。违约成本
车司机的正常工作时间是8小时;也就是说,车辆的驾驶时间最长是8小时。如果工作时间超过8小时,司机的加班,这将产生相应的加班费用,和驾驶员容易疲劳是由于驾驶很长一段时间,造成不可估量的后果,这将产生相应的惩罚成本。然后,惩罚成本超过最大驾驶时间的车辆在车辆调度预制建筑组件可以表示为
4.4.4。总成本目标函数
预制建筑组件的运输成本优化问题研究了考虑交通供给过程中,等待时间成本不合理造成的物流运输、和惩罚成本没有及时到达施工现场。目标是实现物流运输相关成本最低的预制组件企业通过合理的运输车辆调度。因此,目标总成本包括车辆运输成本,等待时间成本,和惩罚成本,可以获得如下:
5。仿真实验分析
为了验证的有效性预制建筑组件的物流运输成本优化算法对项目管理在实际应用程序中,使用以下配置:实验进行了MATLAB 7.0, VS2010 + OpenCV2.4.13 Windows 10,英特尔®至强®CPU 2603 e5 v4 @2.20 GHz, 32 GB内存。预制建筑组件的物流运输网络结构如图3。
根据物流运输的道路网结构预制建筑组件,预制建筑组件的物流运输成本优化算法对项目管理提出了B2C电子商务逆向物流返回运输费用优化算法提出了文献[4),荔枝冷链物流配送成本模型基于蚁群算法的优化算法提出了文献[5]采用;装配式房屋组件的物流运输成本错误率比较和分析;和比较结果如表所示1。
根据表中的数据1物流运输成本错误率组装建筑组件的组装建筑组件的物流运输成本优化算法对项目管理提出了不到15%,而组装建筑组件的物流运输成本错误率的B2C电子商务逆向物流返回运输费用优化算法提出了(4)小于35%。物流运输成本的错误率预制房屋构件优化算法的荔枝冷链物流配送成本模型基于蚁群算法的不到48%。预制建筑组件的物流运输成本优化算法对项目管理提出了一个低成本的物流运输预制建筑组件。
为了进一步验证该算法的有效性,预制建筑组件的物流运输成本优化算法对项目管理提出了B2C电子商务逆向物流返回运输费用优化算法提出了文献[4),荔枝冷链物流配送成本模型基于蚁群算法的优化算法提出了文献[5)采用装配式房屋组件的物流运输时间比较和分析,并比较结果如图4。
从图可以看出4预制的物流运输成本优化算法为项目管理提出了构建组件消耗更少的时间(约7 s)比B2C电子商务逆向物流返回运输费用优化算法提出了文献[4]和文献[5]。提出了优化算法的荔枝冷链物流配送成本模型基于蚁群算法消耗更少的时间组装建筑组件的物流运输。
6。结论
系统、流程和物流在预制施工项目管理模式不同于那些在传统模式。施工过程简化,现场操作时间大大地缩短,和成本优化空间转移到生产和运输,而原材料的成本优化空间是有限的。预制结构的主要产品是电脑组件。他们的运输成本已经成为最大的空间装配企业的成本优化。虽然国家一直在倡导建设工业化、广泛的模式改革和发展的早期阶段遗留并没有显著提高。项目的物流成本控制需要优化的系统和技术。基于物流成本管理的原则,本文运用系统优化方法领域的物流优化运输成本。目的是减少战略成本、操作成本、运输成本和活动;提高工业化水平;装配企业发展,消除障碍。 At the same time, this study is conducive to the interdisciplinary intersection of logistics management and construction engineering management and clarifies the shortcomings of the construction industry model compared with the industrialization model. The industrial production scheduling optimization theory is combined with the practice of prefabricated construction engineering to verify its theoretical feasibility. It has certain theoretical significance to provide theoretical reference for the development of architecture to industrialization and lay the foundation for establishing a more perfect theoretical system of PC component transportation.
在本文中,我们应用了面向项目管理的物流运输成本优化研究预制建筑组件。尽管一些研究成果已经获得,由于限制勘探发展水平并没有深入理解模型和解决方案的算法,仍有一些不足在这个研究中,应另外改善。首先,本文研究了制造商之间的运输业务(组件工厂)和要求者(工地)的预制建筑组件,没有考虑供应链运输成本管理。考虑到所有参与者的共同利益在预制建筑组件供应链,包括原材料供应商、预制建筑组件的供应链管理将是一个更实际的研究。其次,运输车辆研究相同的模型和负载下,和每个施工现场的需求。在现实中,车辆装备每个预制建筑组件工厂可能的多个模型,并且负载也可能是不同的,以满足不同的需求。电脑组件的规格和要求可能会改变动态等施工现场由于资源约束的变化人力、机械、和交通条件和不确定因素的影响。研究的广度和深度需要进一步扩展和研究。第三,在算法改进的方面,因为我还在初级阶段掌握人工鱼的蜂群算法,我稍微提高视野和步长,使算法的收敛速度和精度都得到加强。目前,智能优化算法的快速发展如鱼群算法、禁忌搜索算法,遗传算法,蚁群算法,粒子群优化算法需要进一步研究和探索结合这些智能算法。 Moreover, the loading optimization was not fine enough. From the perspective of independent transportation, the transportation cost per unit distance was not a strict linear change. The vehicle fuel consumption after component unloading will fluctuate compared with that before unloading, and the loading link of transportation cost can be further refined. Finally, for the transportation optimization of single vehicle type and single transportation center, more complex multiple vehicle type and multiple center problems may appear in practical engineering. The specific optimization feasibility needs to be analyzed, and the upper and lower bound optimization of scheduling problem need to be studied.
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从作者要求。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。