بهینه‌سازی زمان فعالیت بالابر به کمک یک مدل ریاضی خطی در پروژه‌های ساختمانی مرتفع با در نظر گرفتن جریمه عدم رفع تقاضا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده ریاضی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

چکیده

تحویل به موقع مصالح و تجهیزات به طبقات یک پروژه‌ی ساختمانی مرتفع، یکی از چالش‌های اساسی مدیران پروژه‌ها است. به‌ منظور حل این چالش، برای حمل ‌و نقل عمودی مصالح، از ابزارهایی مانند بالابر و جرثقیل استفاده می‌شود. شیوه‌ی حرکت بالابر بین طبقات ساختمان به طور مستقیم روی زمان اتمام پروژه تاثیرگذار است. بنابراین ارائه یک برنامه‌ زمان‌بندی بهینه برای حمل ‌و نقل عمودی در یک پروژه بلند مرتبه‌سازی می‌تواند منجر به استفاده مناسب از زمان و جلوگیری از ایجاد تاخیر در پروژه گردد. در این مقاله یک مدل ریاضی با در نظر داشتن اولویت فعالیت در شیفت روز و همچنین برآورده‌سازی بیشترین مقدار تقاضا در دو شیفت متوالی، با هدف کمینه کردن زمان فعالیت بالابر ارائه می‌شود. مدل پیشنهادی تلاش می‌کند تقاضای طبقات را تا حد امکان برآورده کند و اگر میزان تقاضا به قدری باشد که امکان رفع تقاضا در مدت زمان دو شیفت متوالی وجود نداشته باشد، با در نظر گرفتن جریمه، بهترین شیوه جابه‌جایی بالابر را به دست می‌دهد. در نهایت روش پیشنهادی روی یک  نمونه داده واقعی مرتبط با یک پروژه بلند مرتبه‌سازی اعتبارسنجی شده ‌است. مدل پیشنهادی علاوه بر بررسی نمونه‌‌ی واقعی نسبت به مدل‌های معرفی‌ شده در پژوهش‌های مشابه، برنامه زمان‌بندی بهینه جابه‌جایی مصالح را برای هر شیفت کاری ارائه می‌نماید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Optimization of lifting time with the help of a linear mathematical model in high-rise construction projects by considering non-demand fines

نویسندگان [English]

  • Seyede fateme Khodatars
  • Mojtaba Maghrebi
Department of Mathematics, Ferdowsi university of Mashhad
چکیده [English]

Timely delivery of materials and equipment to the floors of a high-rise construction project is one of the main challenges for project managers. To solve this challenge, tools such as lifts and cranes are used to transport materials vertically. The way the lift moves between the floors of the building directly affects the completion time of the project. Therefore, providing an optimal schedule for vertical transportation in a high-rise project can lead to saving time and prevent delays in the project. In this paper, a mathematical model with the priority of activity in the day shift and also meeting the maximum amount of demand in two consecutive shifts, to minimize the time of lifting activity is presented. The proposed model tries to meet the demand of the floors as much as possible, and if the demand is so high that it is not possible to meet the demand during two consecutive shifts, considering the fine, it gives the best way to move the lift. Finally, the proposed method is validated on a real data sample related to a high-rise project. The proposed model, in addition to examining the actual sample compared to the models introduced in similar studies, provides an optimal material handling schedule for each work shift.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lift
  • Critical time
  • Vertical transportation
  • Mathematical model
  • Optimization

مراجع

[1] J. Shin, S. Kwon, D. Moon, S. Chung, K. Lee, A Study on Method of Vertical Zoning of Construction Lift for High-rise Building based on Lift Planning & Operation History Database, KSCE Journal of Civil Engineering, 22(8) (2018) 2664-2677.
[2] B.-J. Ahn, A vertical movement plan for labors in high-rise building construction using discrete-event simulation, Korean Journal of Construction Engineering and Management, 5(2) (2004) 47-54.
[3] A.J. Yazdi, M. Maghrebi, J.B. Bazaz, Mathematical model to optimally solve the lift planning problem in high-rise construction projects, Automation in Construction, 92 (2018) 120-132.
[4] M. Park, S. Ha, H.-S. Lee, Y.-k. Choi, H. Kim, S. Han, Lifting demand-based zoning for minimizing worker vertical transportation time in high-rise building construction, Automation in Construction, 32 (2013) 88-95.
[5] M. Kamleh, Improving hoist performance during the up-peak of tall building construction, University of Toronto (Canada), 2014.
[6] Y. Shin, H. Cho, K.-I. Kang, Simulation model incorporating genetic algorithms for optimal temporary hoist planning in high-rise building construction, Automation in construction, 20(5) (2011) 550-558.
[7] Z. Zhang, W. Pan, Lift planning and optimization in construction: A thirty-year review, Automation in Construction, 118 (2020) 103271.
[8] C. Huang, C.K. Wong, C.M. Tam, Optimization of tower crane and material supply locations in a high-rise building site by mixed-integer linear programming, Automation in Construction, 20(5) (2011) 571-580.
[9] H. Taghaddos, U. Hermann, A. Abbasi, Automated Crane Planning and Optimization for modular construction, Automation in construction, 95 (2018) 219-232.
[10] C. Koo, T. Hong, J. Yoon, K. Jeong, Zoning‐based vertical transportation optimization for workers at peak time in a skyscraper construction, Computer‐Aided Civil and Infrastructure Engineering, 31(11) (2016) 826-845.
[11] M. Jung, M. Park, H.-S. Lee, S. Chi, Agent-based lift system simulation model for high-rise building construction projects, Journal of Computing in Civil Engineering, 31(6) (2017) 04017064.
[12] C. Huang, C.K. Wong, C.M. Tam, Optimization of material hoisting operations and storage locations in multi-storey building construction by mixed-integer programming, Automation in Construction, 19(5) (2010) 656-663.
[13] C.-Y. Cho, Y. Lee, M.-Y. Cho, S. Kwon, Y. Shin, J. Lee, An optimal algorithm of the multi-lifting operating simulation for super-tall building construction, Automation in construction, 35 (2013) 595-607.
[14] A.T. So, J.K. Yu, Intelligent supervisory control for lifts: dynamic zoning, Building Services Engineering Research and Technology, 22(1) (2001) 14-33.
[15] D. Prayogo, M.-Y. Cheng, Y.-W. Wu, A. Redi, V.F. Yu, S.F. Persada, R. Nadlifatin, A novel hybrid metaheuristic algorithm for optimization of construction management site layout planning, Algorithms, 13(5) (2020) 117.
[16] P. Zhang, F.C. Harris, P. Olomolaiye, G.D. Holt, Location optimization for a group of tower cranes, Journal of construction engineering and management, 125(2) (1999) 115-122.
[17] C. Tam, T.K. Tong, W.K. Chan, Genetic algorithm for optimizing supply locations around tower crane, Journal of construction engineering and management, 127(4) (2001) 315-321.
[18] L.-C. Lien, M.-Y. Cheng, Particle bee algorithm for tower crane layout with material quantity supply and demand optimization, Automation in Construction, 45 (2014) 25-32.
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
دوره 54، شماره 9
آذر 1401
صفحه 3373-3390

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار