Scheduling linear construction projects with constraints on resource availability

• Autorzy: Biruk S. , Jaśkowski P.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2017-0001

Warianty tytułu

PL

Harmonogramowanie realizacji obiektów liniowych z ograniczoną dostępnością zasobów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Production rates for various activities and overall construction project duration are significantly influenced by crew formation. Crews are composed of available renewable resources. Construction companies tend to reduce the number of permanent employees, which reduces fixed costs, but at the same time limits production capacity. Therefore, construction project planning must be carried out by means of scheduling methods which allow for resource constrains. Authors create a mathematical model for optimized scheduling of linear construction projects with consideration of resources and work continuity constraints. Proposed approach enables user to select optimal crew formation under limited resource supply. This minimizes project duration and improves renewable resource utilization in construction linear projects. This paper presents mixed integer linear programming to model this problem and uses a case study to illustrate it.

PL

Przedsięwzięcia budowlane o charakterze liniowym (takie jak budowa autostrad, dróg kolejowych, tuneli czy rurociągów) składają się z czynności powtarzanych na działkach roboczych. Istotną częścią procesu harmonogramowania przedsięwzięć budowlanych jest dobór zasobów i synchronizacja ich pracy. Liczba przypisanych pracowników lub rodzaj i liczba maszyn budowlanych wpływa na czas wykonania procesów powtarzanych na kolejnych lokalizacjach i w konsekwencji na czas realizacji całego przedsięwzięcia. Ze względu na obecną recesję gospodarczą, która powoduje trudności w pozyskiwaniu nowych zleceń oraz rosnące koszty pracy, wiele przedsiębiorstw budowlanych redukuje swój potencjał kadrowy. Stąd też istnieje konieczność udoskonalenia metod planowania uwzględniających ograniczoną dostępność kluczowych zasobów. Harmonogramowanie z uwzględnieniem ograniczonej dostępności zasobów, w szczególności brygad specjalizowanych i maszyn, stanowi problem decyzyjny rozwiązywany w przypadku większości przedsięwzięć budowlanych.

Słowa kluczowe

EN

project management; construction project; scheduling; execution; linear project; resource allocation

PL

zarządzanie przedsięwzięciem; przedsięwzięcie budowlane; harmonogramowanie; realizacja; obiekt liniowy; alokacja zasobów

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 63, nr 1
• Strony: 3--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Biruk S.

• Faculty of Civil Engineering and Architecture, Lublin University of Technology, Lublin, Poland

autor

Jaśkowski P.

• Faculty of Civil Engineering and Architecture, Lublin University of Technology, Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. I. Bakry, O. Moselhi, T. Zayed T., “Optimized acceleration of repetitive construction projects”, Automation in Construction 39: 145-151, 2014.
• 2. W. Bożejko, Z. Hejducki, Z., M. Wodecki, “Applying metaheuristic strategies in construction projects management”, Journal of Civil Engineering and Management 18(5): 621-630, 2012.
• 3. P. H. Chen, S. M. Shahandashti, S.M., “Simulated Annealing Algorithm for Optimizing Multi-Project Linear Scheduling with Multiple Resource Constraints”, Proceedings of 24th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC 2007), September 19-21, Kochi, India, 429-434, 2007.
• 4. P. H. Chen, S. M. Shahandashti, “Modified Simulated Annealing Algorithm and Modified Two-Stage Solution Finding Procedure for Optimizing Linear Scheduling Projects with Multiple Resource Constraints”, Proceedings of 24th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC 2007), September 19-21, Kochi, India, 411-416, 2007.
• 5. M. El-Gafy, “Resource Allocation for Repetitive Construction Schedules: An Ant Colony Optimization Approach”, Proceedings of the ASC 43rd Annual International Conference, Flagstaff, Arizona, 2007.
• 6. K. El-Rayes, O. Moselhi, “Resource-Driven Scheduling of Repetitive Activities”, Construction Management and Economics 16(4): 433-446, 1998.
• 7. M. E. Georgy, M.E., “Evolutionary Resource Schedule for Linear Project”, Automation in Construction 17: 573-583, 2008.
• 8. D. J. Harmelink, J. E. Rowings, “Linear Scheduling Model: Development of Controlling Activity Path”, Journal of Construction Engineering and Management 124(4): 263-268, 1998.
• 9. Z. Hejducki, M. Rogalska, M., “Time coupling methods: construction scheduling and time/cost optimization”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2011.
• 10. M. Krzemiński., “Construction scheduling and stability of the resulting schedules”, Archives of Civil Engineering LXII(3): 89–100, 2016.
• 11. M. Książek, P. Ciechowicz, “Selection of the General Contractor using the AHP method”, Archives of Civil Engineering LXII(3): 105–116, 2016.
• 12. S.-S. Liu, C.-J. Wang, “Optimization Model for Resource Assignment Problems of Linear Construction Project”, Automation in Construction 16: 460–473, 2007.
• 13. R. Marcinkowski, “Complex-structure resource management in engineer and construction operations”, Archives of Civil Engineering 49(1): 63-77, 2003.
• 14. K. G. Mattila, D. M. Abraham, “Resource Leveling of Linear Schedules Using Integer Linear Programming”, Journal of Construction Engineering and Management 12(3): 232-244, 1998.
• 15. K. Nassar, “Evolutionary Optimization of Resource Allocation in Repetitive Construction Schedules”, ITcon 10: 265-273, 2005.
• 16. M. Podolski, “Scheduling of multiunit projects using tabu search algorithm”, Journal of Science of the gen. Tadeusz Kosciuszko Military Academy of Land Forces 1: 110-122, 2015.
• 17. M. Rogalska, W. Bożejko, Z. Hejducki, “Time/cost optimization using hybrid evolutionary algorithm in construction project scheduling”, Automation in Construction 18(1): 24-31, 2008.
• 18. S. Selinger, S. “Construction Planning for Linear Projects”, Journal of Construction Division 106(CO2): 195-205, 1980.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).