Balance of cost, time, and quality related to construction projects regarding the reinforced concrete of underground structures using a meta-heuristic algorithm

• Autorzy: Hosseini S. A. , Akbarpour A. , Ahmadi H. , Aminnejad B.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2017-0043

Warianty tytułu

PL

Bilans kosztów, czasu i jakości w odniesieniu do projektów budowlanych dotyczących betonu zbrojonego w konstrukcjach podziemnych z wykorzystaniem algorytmu meta-heurystycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Underground spaces having features such as stability, resistance, and being undetected can play a key role in reducing vulnerability by relocating infrastructures and manpower. In recent years, the competitive business environment and limited resources have mostly focused on the importance of project management in order to achieve its objectives. In this research, in order to find the best balance among cost, time, and quality related to construction projects using reinforced concrete in underground structures, a multi-objective mathematical model is proposed. Several executive approaches have been considered for project activities and these approaches are analyzed via several factors. It is assumed that cost, time, and quality of activities in every defined approach can vary between compact and normal values, and the goal is to find the best execution for activities, achieving minimum cost and the maximum quality for the project. To solve the proposed multi-objective model, the genetic algorithm NSGA-II is used.

PL

Pomysł stworzenia bezpiecznej przestrzeni ma na celu zmniejszenie lub wyeliminowanie skutków zniszczenia i promieniowania, ze względu na bombardowanie klasyczne lub jądrowe i inne ataki. W przypadku ataków lotniczych zwykle używa się bomb z ogromnym potencjałem wybuchu i siłą niszczycielską, a zatem zderzenie tych bomb z celami powstaje bardzo wysoki poziom energii kinetycznej. Ta energia kinetyczna rozchodzi się jako ciśnienie i ciepło w środowisku, co może zakłócić i zniszczyć cel. Czasem ochrona przed bombardowaniami w budynkach i obiektach jest zapewniona przez modernizację zapobiegającą bezpośredniemu uderzeniu. Odbywa się to w przypadku ważnych miejsc, takich jak stanowiska dowodzenia i kluczowe elementy infrastruktury. Jednakże, w innych przypadkach, jest to nieuzasadnione z ekonomicznego punktu widzenia, dlatego też zamiast tego często wykorzystuje się podziemne lub częściowo podziemne bezpieczne przestrzenie (Movahedinia [5]). Zarządzanie projektem to zorganizowany system służący do zarządzania zasobami, dzięki czemu projekt może być ukończony zgodnie z określoną wizją w zakresie jakości, czasu i kosztu (Burke [7]). Projekty budowlane, podobnie jak inne działania i projekty, posiadają swoje własne ograniczenia. W odniesieniu do zarządzania projektem, są to tradycyjnie ograniczenia zakresu, czasu i kosztu. Te trzy czynniki są również określane jako trójkąt zarządzania projektem, w którym każde ograniczenie określa jedną stronę trójkąta. Podobnie jak w geometrii, jeśli jedna strona ulegnie zmianie, inne strony również się zmieniają; w zarządzaniu projektem, zmiany jednego czynnika wpływają również na inne czynniki. Trójkąt zarządzania projektem można również stosować w relacjach czasu, kosztu i jakości (Clements i Gido [8]). Oznacza to, że każdy projekt posiada trzy ograniczenia, którymi są czas, koszt i zakres. Ogólnie rzecz biorąc, kwestia równoważenia kosztu, czasu i jakości jednocześnie stara się uwzględnić trzy ważne czynniki w zarządzaniu projektem. Łatwo zrozumieć, że kwestia ta ma charakter wieloczynnościowy i może być przedstawiana w postaci modeli o wielu celach (Shuquan i Kongguo [11]). Struktura takiego modelu zawiera wiele opcji dla każdego działania, a model próbuje wybrać te z minimalnym koszem i czasem oraz najwyższą maksymalną jakością, lecz w tym przypadku mamy do czynienia z równoważeniem selekcji, ponieważ wysoka jakość i szybkość mają swoją cenę, a wykonanie kosztownego projektu może nie być możliwe. Badanie to ma na celu modelowanie problemu równoważenia kosztu, czasu i jakości w formie problemu o wielu celach, a następnie jego rozwiązanie za pomocą meta-heurystycznych algorytmów.

Słowa kluczowe

EN

underground structure; reinforced concrete structure; project management; balance; cost; time; quality; metaheuristic algorithm; genetic algorithm

PL

konstrukcja podziemna; konstrukcja żelbetowa; zarządzanie projektem; bilans; koszt; czas; jakość; algorytm metaheurystyczny; algorytm genetyczny

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 63, nr 4
• Strony: 103--121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Hosseini S. A.

• Islamic Azad University, Roudehen, Iran

autor

Akbarpour A.

• Islamic Azad University, South Tehran Branch, Department of Civil Engineering, Tehran, Iran

autor

Ahmadi H.

• Islamic Azad University, Roudehen Branch, Department of Civil Engineering, Roudehen, Iran

autor

Aminnejad B.

• Islamic Azad University, Roudehen Branch, Department of Civil Engineering, Roudehen, Iran

Bibliografia

• [1] G. Jalali and S. J. Hashemi Fesharaki, "passive defense in terms of laws and regulations," ed. Passive Defense Organization, Tehran, 2010.
• [2] A. Asgharian Jedi, "architectural requirements in sustainable civil defense," ed. martyr Beheshti University, 2007.
• [3] A. Ghani, "patterns of passive defense of industrial and research centers according to the terms of war and peace and land use," ed: Aerospace Industries Organization, Institute of martyr Chamran doctor, Tehran, 2006.
• [4] M. T. Nouroozi, " defensive security culture, Tehran," ed, 2006.
• [5] J. Movahedinia, "The fundamentals of passive defense," ed: Third Edition, Tehran's Malek Ashtar University, 2009.
• [6] R. L. Sterling and J. Carmody, "The experience with innovative underground structures at the University of Minnesota. Proc.," presented at the Int. Symp. On Unique Underground Structures, Denver, Colo, Golden , Colo: CSM Press, Colorado School of Mines,, 1990.
• [7] R. Burke, "Project management: planning and control techniques," ed. New Jersey, USA, 2013.
• [8] J. P. Clements and J. Gido, "Effective project management," ed: Evans Publishing Group 2008.
• [9] X. Zheng and Q. Mao, "Construction time-cost-cost trade-off based on genetic algorithms under resource restriction. In Communication Systems, Networks and Applications (ICCSNA)," in Second International Conference on IEEE, 2010, pp. 188-191.
• [10] M. Vanhoucke and D. Debels, "The discrete time/cost trade-off problem: extensions and heuristic procedures," Journal of Scheduling, vol. 10, pp. 311-326, 2007.
• [11] L. Shuquan and Z. Kongguo, "Research on multi-objective Optimization of lean construction project. In MultiMedia and Information Technology," in MMIT'08, International Conference on IEEE, 2008, pp. 480-483.
• [12] G. Assadipour and H. Iranmanesh, "The discreet time, cost and cost trade-off problem in project scheduling: an efficient solution method based on CellDE algorithm: general articles," South African Journal of Industrial Engineering, vol. 21, pp. 93-101, 2010.
• [13] K. Deb, A. Pratap, S. Agarwal, and T. A. M. T. Meyarivan, "A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II. ," IEEE Transactions vol. 6, pp. 182-197, 2002.
• [14] J. W. Fondahl, "A non-computer approach to the critical path method for the construction industry," 1962.
• [15] W. Prager, "A structural method of computing project cost polygons," Management Science, vol. 9, pp. 394- 404, 1963.
• [16] O. Moselhi, "Schedule compression using the direct stiffness method," Canadian Journal of Civil Engineering, vol. 20, pp. 65-72, 1993.
• [17] J. E. Kelley Jr, "Critical-path planning and scheduling: Mathematical basis.," Operations research, vol. 9, pp. 296-320, 1961.
• [18] C. Hendrickson and T. Au, "Project management for construction: Fundamental concepts for owners, engineers, architects, and builders," Chris Hendrickson, 1989.
• [19] A. Pagnoni, "Project engineering: computer-oriented planning and operational decision making," Springer Science & Business Media, 2012.
• [20] J. H. Patterson and W. D. Huber, "A horizon-varying, zero-one approach to project scheduling," Management Science, vol. 20, pp. 990-998, 1974.
• [21] J. Liu and F. Rahbar, "Project time-cost trade-off optimization by maximal flow theory," Journal of construction engineering and management, vol. 130, pp. 607-609, 2004.
• [22] C. W. Feng, L. Liu, and S. A. Burns, "Stochastic construction time-cost trade-off analysis," Journal of Computing in Civil Engineering, vol. 14, pp. 117-126, 2000.
• [23] I. T. Yang, "Using elitist particle swarm optimization to facilitate bicriterion time-cost trade-off analysis," Journal of construction engineering and management, vol. 133, pp. 498-505, 2007.
• [24] L. Hong-mei, W. Zhuo-fu, and L. Hui-min, "Artificial bee colony algorithm for real estate portfolio optimization based on cost preference coefficient," in In Management Science and Engineering (ICMSE), International Conference on IEEE, 2010.
• [25] F. Jolai and G. Assadipour, "A hybrid cellular genetic algorithm for multi-objective crew scheduling problem," In Hybrid Artificial Intelligence Systems, Springer Berlin Heidelberg, pp. 359-367, 2010.
• [26] R. Shrivastava, S. Singh, and G. C. Dubey, "Multi objective optimization of time cost cost quantity using multi colony ant algorithm," International Journal of Contemporary Mathematical Sciences, vol. 7, pp. 773-784, 2012.