Разработка математического и программного обеспечения для оптимизации перспективного планирования ремонтных работ жилых зданий

• Автор: Маракушин, Михаил Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.11, 05.13.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Введение
1. Исследование математического и программного обеспечения планирования ремонтных работ
1.1 .Методы прогнозирования физического износа жилых зданий 1.2.Экономикоматематические модели планирования ремонтновосстановительных работ жилых зданий

1.2.1. Балансовая модель планирования ремонтных работ .

1.2.2. Модель объмного планирования ремонтных работ.

1.2.3. Модель календарного планирования ремонтных работ

1.3.Методы оптимизации моделей планирования ремонтных работ.

1.3.1. Жадные алгоритмы .

1.3.2. Метод имитации отжига

1.4.Информационные системы управления состоянием

жилищного фонда .

1.5.Постановка задач диссертационного исследования .
2. Разработка модели перспективного планирования ремонтновосстановительных работ жилых зданий .
2.1 .Задача перспективного планирования ремонтных работ
2.2.Прогнозирование физического износа конструктивных
элементов жилых зданий
2.2.1. Прогнозирование физического износа с использованием эмпирических моделей .
2.2.2. Прогнозирование физического износа с использованием нормативных сроков эксплуатации
2.2.3. Выбор метода прогноза
2.3.Построение зависимостей техникоэкономических величин
от времени на основе статистических данных
2.3.1. Статистические оценки техникоэкономических величин .
2.3.2. Построение зависимостей техникоэкономических
величин от времени.
2.4.Оптимальное перспективное планирование ремонтных работ
2.4.1. Формализация задачи построения плана ремонтных работ
2.4.2. Модель оптимального перспективного планирования ремонтных работ
2.4.3. Разработка метода решения задачи оптимизации перспективного плана
Выводы
3. Разработка программного комплекса
перспективного планирования ремонтных работ .
3.1.Информационное обеспечение системы
3.2.Функциональная структура программного комплекса .
3.3.Алгоритмы решения функциональных задач
3.3.1. Алгоритм выбора метода прогнозирования физического износа конструктивных элементов жилых зданий .
3.3.2. Алгоритм прогнозирования физического износа конструктивных элементов жилых зданий.
3.3.3. Алгоритм построения функциональных зависимостей техникоэкономических величин от времени на основе статистических оценок .
3.3.4. Алгоритм получения допустимого плана ремонтных работ
3.3.5. Алгоритм оптимизации плана ремонтных работ .
3.4.Реализация программного комплекса
Выводы
4. Планирование ремонтновосстановительных работ
жилищного фонда города .
4.1.Разработка схемы проведения экспериментального
планирования
4.2.Построение допустимого плана .
4.2.1. Процесс построения допустимого плана .
4.2.2. Исследование эффективности алгоритма
4.3.Оптимизация допустимого плана.
4.3.1. Процесс оптимизации допустимого плана
4.3.2. Исследование эффективности алгоритма оптимизации допустимого плана .
Выводы .
Заключение
Литература


Третий раздел посвящн эвристическим методам решения вычислительно сложных задач, возникающих в рамках моделей оптимального планирования. Здания, как и все другие виды основных фондов, в процессе своей службы, в результате жизнедеятельности человека, физикохимических, технологических процессов и природных воздействий постепенно стареют, то есть теряют наджность и способность выполнять сво функциональное назначение 2,5. Здание состоит из разнопрочных и разнодолговечных конструктивных элементов, которые в процессе его строительства по мере образования напряжннодеформированного состояния в результате воздействия нагрузок и внешней среды приспосабливаются к функционированию в конкретных условиях и в дальнейшем, в процессе эксплуатации, подвергаются изнашиванию, снижают свои прочностные, механические и эксплуатационные свойства. Физический износ конструктивных элементов и здания в целом выражает ухудшение их технического состояния за счт утраты первоначальных качеств, в результате чего происходит соответствующее снижение их стоимости , . Физический износ главный показатель наджности и долговечности эксплуатируемых зданий, а следовательно, и эффективности затрат ресурсов на ремонтные работы и эксплуатацию в течение заданного срока службы. Несмотря на успехи в разработке теории наджности изделий строительного производства, обоснование методики определения объективных показателей физического износа является сложной задачей. Дело в том, что характер и интенсивность износа зависят от многочисленных факторов физических, химических, механических и др. Причм в каждом конкретном случае роль любого из них различна, и трудно определить ведущий фактор разрушения , . Не поддаются точному прогнозированию также интенсивность износа и накопление его во времени. Предполагается, что интенсивность физического износа во времени возрастает ускоренными темпами. Однако физический износ никогда в точности не соответствует теоретическому прогнозу, поэтому при одинаковом фактическом уровне надежности после постройки долговечность двух одинаковых домов будет зависеть от эксплуатации. Физический износ зданий характеризуется тремя основными периодами , ,2,2. Этот период для кирпичных зданий составляет в среднем лет. Период нормативного износа является самым длительным и охватывает около нормативного срока службы зданий. После приработки конструктивных элементов в течение лет с момента постройки наступает этап стабилизации условий работы капитальных конструктивных элементов. Темпы их износа снижаются проведением текущего и капитального ремонтов. В этот период постепенно накапливаются необратимые разрушения и изменения структуры материалов. Период интенсивного износа наступает для кирпичных зданий на рубеже 0 лет службы, когда несущие конструкции фундаменты и стены в результате длительных процессов коррозии, износа и разрушения достигают критического состояния. В этот период интенсивность износа резко возрастает, точность его прогнозирования снижается и возникает реальная опасность разрушения здания. На этом этапе должны быть своевременно приняты меры но недопущению аварийности, и решн вопрос о прекращения его эксплуатации или продлении срока службы здания путм выполнения капитального ремонта. Задача прогнозирования физического износа имеет самостоятельное значение, а также является необходимой для разработки плана ремонтновосстановительных работ. В основу моделирования физического износа жилищного фонда положен принцип аппроксимации выборочных статистических данных подходящими аналитическими зависимостями специального вида, сглаживающими данные динамического ряда , . Данные для построения модели представляют собой пары чисел момент времени и физический износ, соответствующий этому моменту. Данные классифицированы по группам 1,соответствующим типам зданий. Функция характеризует динамику исчерпания ресурса здания, относящегося к типу 7. Другой подход к построению кривых износа, как показало исследование выборочных данных, состоит в построении эмпирических зависимостей с малым числом параметров 3, ,,, . Для построения зависимости 1. У 0 аУ V с, 1п 1 ,. У 1 1 1.