1.2 研究目标及意义
本研究主要针对施工运输管理所存在的问题,根据相关领域的研究成果,建构和提出施工运输与资源配置的计算模型和应用方法。这不仅对学科的交叉发展具有一定的理论意义,而且对施工运输信息化管理和智能化决策有积极作用。
以工艺约束为主的水平运输管理和以设备约束为主的垂直运输管理,能满足建设工程施工运输管理信息化和智能化的实际应用需求,并将复杂系统理论和运输系统工程理论的前沿研究成果运用于复杂建设工程中的施工运输管理。
1.2.1 水平运输研究目标及意义
施工运输管理主要受到施工工艺的时间、运输物存储场地容量、可调用车辆总载重的约束。而施工进度管理则受到施工运输效率的影响。本研究在水平运输研究方面,主要探讨如何建立施工进度管理和施工运输管理之间的联系,开展双向动态管理,进而实现以工艺约束为主的水平运输管理。
施工运输现场的组织管理主要依靠项目经理和工长凭经验安排各项运输资源,缺乏契合实际的信息化手段进行辅助管理,导致管理效果可控性差,成功管理方案的继承性差。针对复杂施工工艺的施工运输以及运输资源共享优化匹配的多管理目标进行协调,有助于实现管理的多目标优化,为复杂施工运输管理提供科学有效的模型、方法、工具和策略。以上研究成果可用于建设工程进度和各类资源管理的运输方案优化。
应用和推广现行建筑信息模型,实现可视化和智能决策支持的施工运输管理,有助于解决大型复杂建筑或建筑群施工周期长、工艺新、技术难度高、多部门交叉合作不畅等组织复杂性和技术复杂性引发的施工运输管理问题。高效的施工运输管理,可以起到加快施工进度、提高工程质量、降低施工成本、保证作业安全等作用。
1.2.2 垂直运输研究目标及意义
超高层建筑的层高不断被刷新,这些建筑也逐渐成为全国一、二线城市的地标。垂直运输在高层建筑工程的日常物流中起着至关重要的作用。在建筑生命周期的任何阶段,合理的垂直运输规划均可以使项目收益大幅增加。例如,对垂直运输的早期重视可增加租赁净收益,使建筑生命周期内的额外收入远远高于投资额。人员及物料在施工现场附近的高效移动,对于施工过程中垂直运输的有效管理起到了非常重要的作用。因此,精心规划的垂直运输可大大提高施工效率,降低施工成本,缩短建设周期。
施工期间需要运输大量的人员及物资。在许多高层建筑施工现场,工人们每天浪费大量时间等待施工电梯上上下下几乎是司空见惯的事情。有时还能看到建筑工人们不得已扛着物料上下楼梯。这种工作方式对于建筑工人们的生命安全来说是非常不利的,而且还大大降低了生产效率。有学者将实际施工现场的施工电梯运输和人工运输对比研究发现,高效率的施工电梯可节约41%左右的运输时间,同时还能有效保证施工人员的安全,降低施工风险(Perttula et al.,2006)。
垂直运输成本一般为建筑成本的2%~8%(Jong,2013)。若在早期设计阶段对垂直运输管理进行科学合理的规划,那么在后续阶段便能够看到显著的效果。若在设计、采购或施工阶段选择了低效系统,那么整个使用阶段将面临一系列不良后果和不可估量的经济损失。
专项垂直运输设备的集中调度管理虽然不太受到日常施工工艺时间的约束,但明显受到各个专业、各个分包商对运输资源集中争抢的影响。垂直运输研究以运输管理整体效率最大化为目标,通过建立合理的资源分配计划,对各资源占用方进行协调,从而确保运输场地和垂直运输设备得到高效使用。