遗传算法综合优化工程网络图

1.问题描述

在水利工程建设施工过程中,同时对工期、费用、资源三方面进行综合优化一直是一个难题,在此利用遗传算法建模的方法来对临淮岗洪水控制工程进行综合优化尝试。

关于网络图的综合优化,就目前来看主要分为以下三类。

(1)工期—费用的优化。

(2)资源受限时资源的分配,工期最短。

(3)资源不受限时的资源均衡优化。

2.模型的建立

阶段1:时间、费用的优化和资源分配数学模型

阶段2:资源均衡

式中 Ati——在ti要进行的分项工程集合;

bk——第k种有限资源的数量;

C——整个工程的直接费;

Cdi——在工期的di天活动分项工程i的直接费;

di——分项工程i的工期;

ESi——分项工程i的最早开工日期;

lk——第k种资源实际值与其总均值之差的和;

Mi——分项工程i的极限工期;

m——总的资源类型;(www.xing528.com)

Ni——分项工程i的正常工期;

n——总的分项工程数;

P——总的惩罚值;

Pr——资源需求超过资源供给时的惩罚系数;

Pt——各分项工程的先后关系被破坏时的惩罚系数;

Rkq——在第q天第k 种资源的总需求量;

RLI——资源均衡的改进指标;

rdik——分项工程在工期df 天时对第k 种资源的需求量;

rikq——分项工程i在第q 天对资源k 的需求量;

— —第k种资源的平均资源量;

Si——分项工程i的后续工序集;

T——工期;

TFi——分项工程i的总时差;

ti——分项工程i的开工日期;

tj——分项工程j的开工日期;

wk——第k种资源的权重。

式 (3-5)是计算工程工期的方法;式 (3-6)表明了对工程直接费用的计算;式 (3-7)表明紧前和紧后分项工程之间的时间差应大于或等于紧前分项工程的工期;式 (3-8)指出资源的利用不能超过有效的资源量;式 (3-9)限制了每个分项工程的工期应介于正常和极限工期之间;式 (3-10)指出了资源的均衡水平指标,用它来表明多资源均衡的程度,其目的就是为了减小资源实际使用量与平均值之间的差异;公式中的P 值是为了防止分项工程先后逻辑关系被打乱和资源被过量利用;式 (3-11)指出资源实际利用值与其总均值之差的和;式 (3-12)表明资源均值的计算;式 (3-13)表明在特定时段内资源总量;式 (3-14)惩罚值计算;式 (3-15)指出分项工程松弛时间上限值不能超过总时差。