（船舶与海洋工程专业论文）模糊型计划评审技术在海洋工程领域中的应用.pdf

摘要 海洋工程是一项高投入，高产出，风险大，技术含量高，牵扯专业多的行业。 在工程项目的建设过程中，如何缩短建造周期，将海洋平台早日投入使用，是降低 建造成本，尽快收回投资的好方法。缩短工程项目的建造周期可以在两个方面考虑： 一是采用合理的施工方法；二是周密的组织安排。本文的研究方向是系统的方法( 或 模糊数学方法) 处理气候对海洋钢结构物建造周期的影响。 q h d 3 2 6 油田位于渤海湾北部中心，是海洋石油渤海公司近年勘探开发的一个 储量上亿吨的大型油田。油田位置水深为1 9 7 2 0 4 米之间。距天津塘沽1 3 0 公里 左右，年最大生产能力分别为：油4 2 3 万立方每年，水8 6 8 万立方每年，气7 3 5 2 万立方每年。 此项目的主要工程设施有6 座4 条腿的井口平台( w ) a ，b ，c ，d ，e ，f ) 。 这六个井口平台结构设计是完全相同的。 为了缩短建造周期，减少建造费用，有必要采用系统工程的方法研究各种因素 对组块建造周期的影响。 本文将施工建造过程中的不利因素处理为模糊变量，采用模糊数学的理论方 法，提出了海洋工程结构施工工期估算的模糊网络技术，对q h d 3 2 6 油田b 模块的 建造工期进行了系统模糊分析。所得结论对于缩短工期、减小施工成本具有一定指 导意义。 关键词：海洋工程系统工程模糊网络组块建造 a b s t r a c t o f f s h o r ee n g i n e e r i n gi sa ni n d u s t r yw i t hp r o p e r t i e so fh i g hi n p u t ，h i g ho u t p u t ，h i g h r i s k ，h i g h t e c ha n da s s o c i a t i n gw i t hm a n ys p e c i a l t i e s d u r i n gt h ec o n s t r u c t i o n o f p r o j e c t s ， i no r d e rt or e d u c et h ec o n s t r u c t i o nc o s ta n dw i t h d r a wt h ei n v e s t m e n te a r l i e r , a c t i o n ss h a l l b et a k e nt os h o r t e nt h ec o n s t r u c t i o np e r i o da n dp u tt h eo f f s h o r ep l a t f o r mi n t ou s ee a r l i e r t w o a s p e c t sm a y b et a k e ni n t oa c c o u n tt os h o r t e nt h ec o n s t r u c t i o np e r i o d o n ei st ot a k e n r e a s o n a b l ec o n s t r u c t i o nm e t h o d ，t h eo t h e ri sm e t i c u l o u so r g a n i z a t i o n sa n da r r a n g e m e n t s t h eo b j e c t i v eo ft h i sa r t i c l ei st od e a lw i t ht h ee f f e c tf a c t o r so ft h eo f f s h o r es t e e ls t r u c t u r e c o n s t r u c t i o n p e r i o de m p l o y i n gs y s t e me n g i n e e r i n gm e t h o d ( f u z z ym a t h e m a t i c s ) o h d 3 2 6o i lf i e l dl o c a t e si nt h en o r t hc e n t e ro fb o h a ib a y i ti sal a r g eo i lf i e l dw i t h t h es t o r a g eo v e r1o om i l l i o nt o n sa n de x p l o i t e db yc h i n a0 i t s h o r e0 i lb o h a ic o r p o r a t i o n r e c e n t l y t h ew a t e rd e p t h i nt h eo i lf i e l dp o s i t i o ni sb e t w e e nl9 7a n d2 0 4m e t e r s i ti sl3 0 k i l o m e t e r sf a ra w a yf r o mt a n g g u ，t i a n j i n 耵l em a x i m u ma n n u a lp r o d u c t i o nc a p a c i t y ：o i l ， 4 2 3m i l l i o nm 3 ，v e a r ；w j t e r , 8 6 8m i l l i o nm 3 y e a r ；g a s ，7 3 5 2m i l l i o ns t a n d a r dm 3 y e a r 蕊庀m a i ne s t a b l i s h m e n t so ft h i sp r o j e c ti n c l u d e6w h p s ( w e l l h e a dp l a t f o r ：n ) w i t h4 l e g se a c h ( w h p a ，b ，c ，d ，e ) t h e 6w h p ss t r u c t u r ed e s i g n sa r ec o m p l e t e l ys a l n e i no r d e rt os h o r t e nt h ec o n s t r u c t i o np e r i o da n dr e d u c et 1 1 ec o n s t r u c t i o nc o s t i ti s n e c e s s a r yt oa n a l y z ee v e r y e f f e c tf a c t o r si nm o d u l ec o n s t r u c t i o nt h a tw i l la f r e c tt h e c o n s t r u c t i o n p e r i o de m p l o y i n gs y s t e m e n g i n e e r i n g m e t h o d t h ec o n s t r u c t i o np r o c e s si st r e a t e dt h eu n f a v o r a b l ef a c t o r sa sf u z z yv a r i a b l e s t h ef u z z n e tc o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g yf o re s t i m a t i n gt h ep e r i o do fc o n s t r u c t i o ni sp r e s e n t e da d o p t i n g t h et h e o r ya n dm e t h o do ff u z z ym a t h e m a t i c s ，a n dt h ec o n s t r u c t i o np e r i o do fm o d u l ef u r q h d 3 2 6 o i lf i e l di sc a l c u l a t e d 1 1 1 ec o n c l u s i o n si nt h i s p a d e r h a v et l l e g u i d i n g s i g n i f i c a n c ef o rs h o r t e n i n gc o n s t r u c t i o np e r i o d k e y w o r d s ：o f f s h o r ee n g i n e e r i n g ，s y s t e m se n g i n e e r i n g ，f u z z yc o n s t r u c t i o nn e t ，m o d u l e c o n s t r u c t i o n 工程硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 海洋的开发在人类生活中的地位 海洋中蕴藏着各种丰富的资源。有资料表明，1 9 9 5 年世界上距海洋1 0 0 公 里以内的地区，大约集中了全世界6 0 以上的人类。随着陆地资源的进一步减少、 甚至枯竭，沿海地区在人类活动中的作用和地位将更加突出。有专家估计，到2 0 0 5 年，沿海地区将集中全世界7 5 的人口。海洋是生命的摇篮、资源的宝库，是人 类重要的生存空间。海洋蕴藏着比陆地丰富得多的资源，是人类生存和发展的 重要支撑条件。 海洋占地球表面积的7 0 8 ，蕴藏着取之不尽用之不竭的资源。随着科学技 术的飞速发展，人类对海洋的开发利用水平越来越高。联合国秘书长在1 9 9 9 年 的海洋事务报告中指出：在全球2 3 万亿美圆的国民生产总值中，海洋产业总产 值约l 万亿美圆。当前，世界海洋石油产量近1 3 亿吨，占世界石油总产量的4 0 左右。根据预测，2 0 0 0 年后全世界海洋天然气年产量达4 5 0 亿m 2 ，占世界天然 气年总量的2 1 1 。 2 l 世纪是海洋世纪。人类历史的发展已经雄辩地证明：一个民族、国家对 海洋开发、利用的程度，对海洋权益争取和维护的力度，直接影响国家的强弱、 民族的兴衰。 海洋工程是现代世界开发利用海洋资源的新兴学科，各种类型的固定式平 台是实现海洋开发利用的重要工程设施，桩基导管架固定式平台用于海洋钻井 和采油工程至今已有4 0 多年的历史，1 9 世纪2 0 年代委内瑞拉第一次在海上使 用固定式平台采油，进入本世纪8 0 年代日本川崎人工岛应用固定式平台建成海 上观光与海洋科学观测基地。随着海洋石油开发的迅速发展，近十年来固定平 台已经成为国际社会的一个重要产业部门。 我国海洋石油工业由小而大，由弱而盛的巨大变化，在短短的十几年内迅 速赶上世界先进水平。海洋石油从年产油气l o 万吨起步，到现在的上千万吨， 在不久的将来将会达到3 0 0 0 万吨至5 0 0 0 万吨。为了达到这些产量，将会有大 量的油田投入建造。 _ 程硕士学位论文 第一章绪论 同时，随着我国改革开放经济的迅速发展以及能源需求的增长，也会刺激 海洋石油工业向更大规模的发展，也就是说将会有更多的钻采平台出现在我国 蓝色的国土上。 海洋石油在整个石油产业中占有非常重要的地位，并随着人类技术的进步 呈现出广阔的发展前景。中国近海海域发育了一系列沉积盆地，总面积达近百 万平方公里，具有丰富的含油气远景。中国海上油气勘探主要集中于渤海、黄 海、东海及南海北部大陆架，预测石油资源量为2 7 5 3 亿吨，天然气资源量为1 0 6 万亿立方米。目前原油的发现率仅为1 8 5 ，天然气发现率仅为9 2 ，极具勘 探开发潜力。 1 2 系统工程在海洋工程领域的应用 海上油田的开发不仅环境严峻、技术复杂、投资巨大，而且建设周期长、 现金回收慢、风险大。海上油田的开发成功的先例很多，但失败的教训也比比 皆是。 1 9 6 9 年渤海湾发生了罕见的冰灾，无情的海冰彻底摧毁了建设者辛勤建造 并已投入生产的“海2 平台”。 1 9 8 0 年1 1 月2 5 日渤海二号钻井船在渤海湾迁 移井位拖航作业途中翻沉。这一事故，造成死亡7 2 人，直接经济损失达3 ，7 0 0 多万元。 2 0 0 1 年3 月位于巴西的全球最大的p 一3 6 号海上钻井平台发生爆炸，几天后 沉没，造成十一名工人死亡。据专家预测，事故给巴西石油公司带来的直接经 济损失至少将达1 0 亿美元，仅停产一项每天就要损失3 0 0 万美元。更为严重的 是，此次事故将给整个巴西经济造成重大影响。在3 月1 5 日平台发生爆炸的当 天，股汇两市就率先作出反应。拉美最大的股市圣保罗股市为此下跌，美元对 巴西货币雷亚尔的汇率迅即上升。3 月2 0 日，平台彻底下沉的消息再次震动全 国。圣保罗股市中的巴西石油公司优先股股价下跌0 9 1 ，普通股股价下跌 0 7 6 。 图卜1 就是发生事故后、沉到海底之前的巴西p - 3 6 号海上钻井平台。 2 ! 翌堕主兰竺堡苎笙= 里丝一 图卜1 人类如何才能以更经济、更安全的途径赢得海洋的财富? 严峻的现实迫使 人们愈来愈多地求助于系统的思想和方法；发展起来的系统工程也愈来愈多地 显示出其生命力。 都江堰水利工程就是系统工程实践的一个成功的范例 2 。距今二千二百多 年前，秦国蜀郡太守李冰与其子在四川岷江流域上领导修建的都江堰水利工程 是中外史上最悠久的大型水利工程，它纵跨四川2 7 个县市，灌溉面积达九百多 万亩。当时，修建一个水利工程主要考虑两点，第一点是要调节水量，即方 面要能有效她分洪，另一方面又能充分地利用水来灌溉农田。第二点是要解决 泥沙的沉积问题。都江堰没有采用现代水利工程常用的筑坝蓄水，用闸门控制 水量的方式( 这在当时是不可能的) 。它是利用自然地形，经过周密科学的选址， 修筑了几个简便的设施，就实现了水量的自动调节。都江堰由三项子工程巧妙 结合而成。鱼嘴分洪工程建在十分科学的地点，它把岷江水分为二( 分为内江 和外江 ，春季，岷江水量较小，鱼嘴把内外江面宽度按六比四的比例分配，这 样就使一半以上的水量流入内江以供成都平原的农业灌溉。到了洪水季节，岷 江水量猛增，这时鱼嘴恰把江水按四比六的比例进行分配，使四成的水流入内 江。虽然少一半的水进入内江，水量仍是很大的。但宝瓶1 ：1 引水工程和飞沙堰 3 工程硕上学位论文 第一章绪论 分洪排沙工程可发挥作用。宝瓶口是用人工将山凿开一个宽2 0 米，长4 0 米的 洞1 3 ，形如瓶颈。由于洞口的大小有限，于是宝瓶e l 有阻水作用。水被阻挡后 水位升高，但因鱼嘴至宝瓶口之间筑有飞沙堰，堰堤仅比河床高出两米多，当 内江水位升高时，就会使多余的水漫过堰堤泄入外江。飞沙堰堤长三百多米具 有足够的泄洪能力。这样，三项子工程互相配合，在春季需水季节，鱼嘴多分 江水入内江，飞沙堰不泄水，宝瓶口畅通无阻走春水从而保证农业用水：洪水季 节，鱼嘴少往内江分水，宝瓶口阻水，飞沙堰泄水使得进入平原的水量得到控 制不会造成灾害。关于彻底排沙，是利用鱼嘴正好建立在水流主体与泥沙主体 的分界面附近，把百分之八十的泥沙分到了外江河道。内江河道余下的约百分 二十的泥沙，在洪水季节又有一半越过飞沙堰被排入外江。在春季，由于鱼嘴 至宝瓶e l 这段内江河道坡度变缓，使泥沙沉积下来，通过每年冬季枯水季节的 岁修，用人力将这部分泥沙挖上河岸从而较彻底地完成排沙。 由此我们看到都江堰的三个子工程融为一个整体，巧妙配合实现了彻底排 沙、最佳水量的自动调节的作用，至今仍可与现代水利工程相媲美。 系统工程应用在当代中国海洋石油工程领域，也有许许多多成功的。渤西 油【h 群的开发就是一个成功的工程项目 3 】。 渤西油田群i 期开发工程有两个油田，歧口1 8 1 油田和歧口1 7 3 油田。 歧1 31 8 1 油田位于渤海西南端，距天津塘沽东南约4 0 k m ，歧口1 7 3 油田位于 歧e l1 8 一l 油田西南侧，海上距离约1 7 k m 。歧1 31 8 一卜1 井于1 9 9 2 年1 月1 9 日 完钻，该井共试油6 层，日产原油1 7 6 5 m 3 ，日产天然气2 5 万i l l 3 ，是渤海石油勘 探有史以来打出的第一口油质好、含气量高的超千吨井。 歧1 31 8 - 1 油田开发工程的概念设计于1 9 9 2 年1 2 月完成。设计成果报告中 提出，在西区建1 座井1 ：3 平台，一座生活动力平台和一座生产储油平台，在东 区建l 座井口平台。东区生产的油气水经1 5 2 4 m m ( 6 i n ) ，3 k m 的海底管线混输到 西区生产储油平台上，经油气分离后合格的原油进入沉箱储油舱存储外输。分 离出的天然气进入1 5 2 4 m m ( 6 i n ) ，4 1 k m 的海底管线输往陆上气体处理厂进行处 理外销。该方案为歧口1 8 l 油田单独开发，工程投资高、产油量低且设旌利用 率低，因而经济效益差，无法投入开发。1 9 9 2 年年底，油藏专家们根据渤西新 丁程硕士学位论文 第一章绪论 发现油田及已经开发老油田的地质评价及开发状况，提出了以歧1 31 8 1 油田为 中心，以1 5 k i n 为半径范围内的歧南断阶带油田群联合开发的设想。据此设想， 工程专家提出了6 个可供选择比较的开发方案，经过经济技术对比后，认为有 以下2 两个方案值得深入研究： 第一方案，全海式方案 该方案是以歧口1 8 一l 油田为中心，建 妃甸1 3 一l 这两个油田各建l 座井口平台， 通过单点进入f p s 0 进行处理存储外输。 第二方案，半海半陆式方案 l 座井口平台，歧口1 7 3 油田和槽 油、气、水全部混输到歧e l1 8 1 并 该方案是以歧1 31 8 1 油f i t 为中心建1 座井口集输平台，一座生活动力平台， 歧口1 7 3 油阳和槽妃甸1 3 1 这两个油田各建1 座井口平台，油、气、水全部 混输到歧1 31 8 1 集输平台后再加压进入2 0 3 2 m m 、4 1 k m 海底管线输到塘沽陆上 终端进行油气分离、原油脱水、天然气处理等，各平台用电由歧口1 8 1 生活动 力平台电站通过海底电缆供给。 经过专家们的反复论证，综合考虑了以下方面的问题 1 ) 渤西油气的销售去向 天然气是一种清洁能源，通过海底管线把它输往陆地，经处理后买给用户， 这种清洁能源才能得到充分利用。如果采用“全海式”方案只能白白烧掉。 2 ) 整体油田开发的经济效益； 经过专家们实地考察，建议铺设终端至南疆码头的专用管线。这样，原油 即可以输往天津石化公司，又可以从海上外销。此外，大港油田输往塘沽 地区的天然气管线恰恰经过万年桥，位于渤西终端西北约2 k m ，渤西气进天 津气管网非常方便。 专家们还对已经投产的“全海式”油田进行了考察。发现，由于风、浪、 流、冰等恶劣环境的影响，绥中3 6 1 油田、渤中3 4 2 4 油田以及埕北油 工程硕士学位论文第一章绪论 田都程度不等的压产、限产或停产，严重影响原油产量。渤西油田群联合 开发是由多个中小油田组成，如果采用“全海式”方案，一旦由于外输原 因而限产或停产，则可能造成油田间混输管线的停输，甚至产生凝管事故。 3 ) 油田开发的工艺可行性。 对于“半海半陆”开发工程方案的纽带一上岸海底管线，还是存在着一 定的技术难点。比如，结垢、水化物、腐蚀、停输再启动等难点。以及4 6 5 k m 的海底管线输送高凝含水原油的凝结问题，都使项目的开发存在较大的风 险。但以上难点经过专家的研究，都得以顺利解决。 最后渤西油田群的开发决定采用第二方案一半海半陆式方案。 渤西油田群的建成投产，不仅给企业带来了经济效益，而且还保证了向天 津市供气任务的完成，同时具有了良好的社会效益。 下图就是渤西油田群开发示意图。( 图卜2 ) 6 工程硕士学位论文第一章绪论 7 固鼬嘀然隈精墨粤目嚣n_t囤 ! 里塑：! 兰垡堡塞 笙二垦堕! l 一 1 3 本文要解决的问题 从人类开始利用海洋资源的那一天起，人类就同许许多多的不确定因素抗 争。当人类改造自然的活动发展到对海洋进行系统开发时，人类就注定要用系 统工程的方法来解决海洋开发、利用过程中面临的问题。 海，因其浩瀚、博大、复杂，一直是系统工程不朽的课题。 与其它系统相比，海洋工程系统的特点有： 4 o 规模庞大。系统中包含的“子系统”的数目甚多； o 结构复杂。各层次之间，各子系统之间相互关系复杂； 功能综合。系统的目标是多样的，功能是综合的： 因素众多。多输入、多输出、多干扰、多变量、多参数、多目标； o 风险性大。工程耗资之巨，前所未有：高、精、尖开发技术大量应用， 突发性变故随时存在，失败率居高不下。 海洋工程施工作为一个庞大的系统工程，要想在预定的日期内完成是相当 困难的。作为一个工程项目，海洋工程施工是由许多相互联系、相互制约的研 究、技术、生产和管理活动所组成的，这些活动必须按一定的次序执行，在某 些活动完成之前，其后继活动不能开始，从而存在各项活动之间的逻辑关系。 海洋工程施工作为一个规模庞大的系统，有关的活动就会很多，而且由于它们 相互关联，所以统辖全部活动的进行就很困难，不能预测的滞后也在增多，在 技术迅速进步的今天，大规模项目的延迟完成造成的影响也是巨大的。工程中 的每一项活动也可称为工程中的一项任务，完成这些任务需要时间，也需要一 定的资源，如人力、机器设备、资金等。各项活动之间在时间上必须互相衔接， 所占用的资源与消托的资金应当最少。 旦堡：! 兰竺堡兰 笙二童箜堡 本文主要目的是要通过对海洋平台的组块建造过程的研究，建立模糊数学 与计划评审技术相结合的模糊型计划评审技术，以解决海洋工程领域的旖工工 序优化问题。 然而，一旦进入对系统分析和决策在海洋工程的应用研究，便不可避免地 会遇到以下难题 4 ： ( 1 ) 主观性。迄今为止，逻辑推理和科学分析在海洋工程的管理决策中应用相当 有限，凭经验直感判断仍然在领导决策中占主导地位。因此，在系统分析 中就不能不考虑人的主观性。 ( 2 ) 分散性。海洋工程常常打破国界，要求陆地与海上、近岸与离岸、水下与空 中的彼此呼应。整个系统可以是横跨南北半球的许多分散子系统组合而成。 这种信息霸控制的分散，将导致“非经典信息模式”，使基于t t 经典信息模一 式”的传统理论失去前提。 ( 3 ) 不确定性。有许多因素造成海洋工程系统的不确定性，如模糊性、随机性、 结构和参数摄动等。 ( 4 ) 不确知。探索性、开发性，是海洋工程的一大特点。系统运行的可能结果事 先不确知，使得要求信息完备的理论和算法陷入困境。 ( 5 ) 维数灾。如果勉强将上述情况构造出数学模型，则该模型是高维、高阶的， 系统分析与设计的工作量随维数增加而迅速增长，从而导致所谓的“维数 灾”。 ( 6 ) 边界效应。海洋工程系统的边界确定对系统分析的容量、难度和结果都有至 关重要的影响，边界效应十分敏感，因而成为优化方案的关键。 从前面提到的渤西油田群开发工程就是一个很好的案例。当目标确定以后， 工程开发人员就要考虑开发方案了。开发人员要考虑的因素是：地理位置、气 象条件、原油质量、以往成功的储运方法、施工能力、工程费用、工期等。这 样，工程开发人员可以得出许多种开发方案 9 t 程硕上学位论文 第一章绪论 方案一，全海式方案 方案二，半海半陆式方案 方案三， 考虑上述方案中不同的因素，可以得出不同的结果。通过对上述方案中各 种不同因素进行优化，就可以得出最佳方案。 1 0 三型型主堂笪堡皇 塑三望堡塑型盐型翌皇垒查塑茎查星型 第二章模糊型计划评审技术的基本原理 所谓模糊型计划评审技术就是计划评审技术与模糊性因素相结合的一种计 算工期的方法。 2 1 计划评审法的基本原理简介 长期以来，安排工程项目的进度计划时，往往采用横道图表( b a rc h a r t ) 方 法，工程项目中每项活动的开始和结束时间都按一定的时间尺度用横道图表示 出来，这种方法简便易行，但不能确切地反映不同活动之间的逻辑关系、时间 衔接以及资源和费用优化等。随着工程项目的规模目趋扩大，活动数量急剧增 多，相互之问的逻辑制约关系浩翰复杂，而在时间进度、资源占用和费用控制 等方面的要求更为严格，因而迫切需要开发和采用更系统化、更有效的计划方 法，不仅能够提供时间上相互协调的进度计划，而且能在有限资源的条件下， 使工程周期达到最短，或者在满足规定进度的条件下使需用的投资费用最少。5 0 年代晚期发展起来的活动网络计划方法，就是针对以上要求而产生的。 网络计划法作为一种实用的制定与控制计划的科学决策方法，其应用的全 部步骤如下图2 1 所示。 工程硕l 学位论文第二章模糊型计划评审技术豹基奉艨理 图2 1 1 2 三望里土堂堡堡塞箜三皇j 塑塑型生型塑皇墼签塑苎查堡里一 以上就是网络计划法步骤框图。图中前四步是绘图阶段的工作，中间三步是时问 参数计算工作，后两步是优化，调整方面的工作。在此主要介绍前两方面的具体方法。 1 绘制网络图 网络计划法的核心是网络图。所谓网络图，就是用图表示一个生产任务或 特殊项目中各组成要素之间的逻辑关系，并表示所需时间的流程图。 ( 1 ) 网络图的构成 网络图由活动、事件和线路三部分构成，分别用箭线和结点两个基本元素 来表示，如图2 2 所示。 1 ) 活动 图2 2 活动是指一项独立的耗用一定资源并占有一定时空的工作、作业或工序。 它是具有明确范围的独立工作单元，每项活动都要消耗时间、资源( 人力、机器 没久资金等) ，并有明确的开始和结束时间。在制订活动网络计划之前，首先需 将工程分解为相互独立的活动，每项活动在执彳亍过程中都没有其它活动的介入， 并且一旦开始即不应中断。在网络图中，若用双代号图示惯例，则以图2 2 中 的箭线表示。箭尾表示活动的开始，箭头表示活动的结束。 如果活动不占用时间而只是表示与其他活动问的逻辑关系，这样的活动称 工程硕士学位论文第二章模糊型计划评审技术的基本原理 为虚活动，用虚线表示。如图2 2 中的虚线。 2 ) 事件 事件又称为事项，是指一项活动开始或结束的那一瞬间。事件不消耗时间 和资源，也不占用空间。在网络图中，事件一般可分为三种。 第一种为始点事件，表示一项计划任务的开始，也是其中一项或几项活动的 开始； 第二种为终点事件，表示一项计划任务的结束，也是其中一项或几项活动的 结束： 第三种为中间事件，是介于始点事件和终点事件之间的各事件，表示一项和 几项活动的开始和另外一项或几项活动的结束。 一项工程任务，除了总开工事项和总完工事项外，其它事项常常代表双重意 义，即它既是前一项活动的结束，又是后一项活动的开始，如图2 - 3 。 图2 - 3 为了便于对网络图进行分析和研究，我们把某项活动开始事项的号码用i 示： 把某项活动结束事项的号码用j 示，i 和j 代表相邻两个事项的编号，如图2 - 2 所 示。 事件在网络图中用带号码的圆圈表示，往往是和箭线联系在一起，作为箭线 的结点，所以又称为结点，号码是结点的编号。 3 ) 线路 工程硕士学位论文第二章模糊型计划评审技术的基本原理 线路是指从网络始点事件开始，沿着箭线的方向连续不断地到达终点事件 为止的通道。如图2 4 。 图2 - 4 图2 - 4 中，从起点连续不断地走到终点的各条线路就是 ( 1 ) 一一一 ( 2 ) 一一一一 ( 3 ) 一一一一一 ( 4 ) 一一一 ( 5 ) 一一一一 ( 6 ) 一一一 在一个网路图中，可能有很多条线路。线路中各项活动的作业时间之和， 就是该线路的作业时间。例如在图2 4 中，各条线路的周期分别是： ( a ) l + 2 + 5 = 8 ( b ) 1 + 3 十6 + 5 = 1 5 ( c ) l + 3 + 6 + o + 3 = 1 3 ( d ) 5 + 6 + 5 = 1 6 ( e ) 5 + 6 + o 十3 = i 4 工程硕士学位论文第二荦模糊型计划评审技术的摹奉燎理 各条线路的作业时间往往是不相等地，其中作业时间最长的线路称为关键 线路。关键线路中所需要的时间也就是完成整个计划任务所需要的时间。 比较上述各条线路所需的周期，就可以找到所需周期最长的线路，这条线 路就是这一工程的关键线路。如图2 一中，一一一为关键线路。位于 关键线路上的活动，称为关键活动，这些活动完成的时间期限直接影响着整个 工程的周期。 关键线路是变化的，在一定条件下关键线路和非关键线路有可能互相转化。 例如，采取一定的技术组织措施，可将关键活动提前完成，那么，处于非关键 线路上的非关键活动就可能变成关键性活动了。 位于关键线路上的活动，在网络图中所占比重往往不大，愈是复杂的网络 计划，活动和事项数量愈多，关键活动所占比重愈小。这样就有可能使领导集 中精力抓往主要矛盾，保证顺利完成任务。 ( 2 ) 绘制网路图的基本规则 1 ) 两个事项之间只能有一项活动 2 ) 在网络图中不能有循环线路( 或称闭合线路) ，即不允许出现返回到已走过 的事项上去的活动。如图2 - 5 ，图中从一的活动是不被允许； 图2 5 3 箭线首尾必须有结点，也即不允许从一条箭线中间引出另一条箭线 1 6 工程硕十学位论文 第二章模糊型计划评审技术的基奉原理 4 ) 图中每一点均必须有自己的编号，不能重复，而且开始结点编号应小于结 束结点编号。此外，在一个网络图中只能有一个开始点事件和终点事件： 5 ) 指向同一事项的许多活动中，任一活动不完成，该事项就不能开始。 6 ) 相邻的结点问只允许有一条箭线相连，当两相邻结点有几项活动需要并行 进行时，除直接连接一条箭线外，其余活动则需要增加结点，然后引虚箭 线予以分开，如图2 - 6 ： 图2 - 6 7 ) 绘制网络图应该清晰，简明，整齐，尽量减少斜线，交叉线：最终网路图 布局要突出重点，把关键线路尽可能安排在网络图的中间位置，并用粗线， 双线或色线标示。 ( 3 ) 绘制网络图的步骤 绘制网络图可分为下列步骤 1 ) 把要规划的项目看成一个系统，然后进行任务的分解和分析。在此基础上 确定各道工序之间在工艺上和组织上的先后顺序。 2 ) 制定工序关系表，画网络图草图。 3 ) 按照有关规则把网络图草图整理成标准形式的网络图。 4 ) 确定各道工序的作业时间。可以时肯定值，也可以是估计值。此项工序可 王墼墅主堂焦堡塞 茎三望墼塑型生型堡生堡垄塑笙查曼型 以与划分工序同时进行。 5 ) 对结点统一编号。 2 计算网络时间参数 在网络图中所指的时间，一是活动的时间，二是活动开始与结束的某一时 间点，三是时差，具体内容包括以下几个方面。 ( 1 ) 作业时间及其确定方法 种 作业时间就是完成一项活动所需要的延续时间。确定作业时问的方法有两 ( a ) 单一时间估算法。就是在估计各项活动的作业时间时，只确定一个时间 值。估计时，以完成活动可能性最大的时间为准。单一时间估算适用于不可知 因素较少，已有工时定额资料，或可资借鉴资料的情况。 ( b ) - - 种时间估算法。就是在估算作业时间时，现预计三个时间，即最短可 完成时间a ，最可能完成时间m ，最长可能完成时间b ，然后用加权平均方法求出 作业时间t ： t 2 ( a + 4 m + b ) 6 三种时间估算法适合于作业时间随机性较大，可参考资料较少的情况。 ( 2 ) 开始与结束时点参数 网络中的时点参数包括结点最早时点，结点最迟时点，工序的最早开工时点， 最迟开工时点，最早完工时点。 ( a ) 工序最早开工时间( ，) 指的是工序( i ，j ) 最早可能开工的时间。即在这 个时间点之前，i f 芋( i ，j ) 由于受前面工序完工时间的限制，它不具备开工条件， 或者说是根本不可能开工的。 i 。程硕 学位论文第二章模糊型计划评审技术的基本原理 ( b ) 工序最早完工的时间强( i ，) 指的是工序( i ，j ) 最早可能完工的时间。它是由 本工序( i , j ) 最早开工时间加上工序的作业时问t ( i ，j ) 决定的。 ( c ) 工序最迟完工时间0 ( ，j ) 指的是工序( i ，j ) 最迟必须完成的时间，超过此时 间点，就要影响到原来预定的工程总完工期。该值是根据工程任务的总完工期， 由后往前推算出来的。 ( d ) 工序最迟开工时间磁( ，) 指的是工序( i ，j ) 最迟必须开工的时问。它是由工 序最迟完工时间减去本工序的作业时间决定的。 ( e ) 结点最早时间( ，) 指的是从i 结点开始的所有工序共同的最早可能开工时 间。 ( f ) 结点最迟时间k ( j ) 指的是以j 结点结束的所有工序共同的最迟必须完工的 时间。 ( 3 ) 时差参数 时差参数分为结点时差与工序时差。 ( a ) 结点时著s ( i ) 指的是i 结点的最迟时间t ( ，) 与最早时间( ，) 差值。 ( b ) 工序总时差r o ，j ) 是指在不影响整个工程最早完工时间的前提下，工序( i ，j ) 完工时间可以推迟的时间。它等于工序的最迟时间t ，( ，j ) 与最早时间 k ( f ，) 的差值。 ( c ) 单时差r ( i ，j ) 指的是在不影响下道工序最早开工时间的前提下，工序( i ，j ) 的完工时间可以推迟的时间。 r ( i ，j ) 只是r ( i ，j ) 的一部分。r ( i ，j ) 与r ( i ，j ) 的差值可称为干扰时差。干扰时差 在相邻的工序问具有递延性。 1 9 工程硕士学位论文第二章模糊型计划评审技术的基本原理 ( 4 ) 时间参数的计算方法 时间参数的计算方法可采用图解法，矩阵法等，在本论文中将采用图解法。 图解法就是在网络图中先直接计算结点最早时点和最迟时点。然后利用结点 时间推算其余时间参数求关键线路的方法。 计算公式如下： 结点最早时间：t e ( 1 ) = 0 t e ( j ) ：埘缸( ，) + m 埘 结点最晚时间：t l ( n ) = t e ( n ) t l ( j ) ：节皿( 班7 1 ( 。，埘 松弛时间： s e ( j ) = t l ( j ) t e ( j ) 考虑到本文中对计划评审技术的改进，在考虑工序用时方面采用了与时间隶 属度相结合的方法。从而确保最后的工期计算比较接近实际。改进的图解法的 计算方法将在下面给出。 2 2 模糊型计划评审技术的计算方法介绍( f p e r t ) 1 f p e r t 中工序结点时i t 参数计算：本文将在p e r t 中再添一个参数，也 就是模糊方法中的隶属度来描述各个不同的工序受时间背景的影响程度。设工 序的不同时间背景对模糊子集有不同的隶属度p ( r ) ，这样只要将网络计划中的公 式稍做改变。 节点最早时间：t e ( j ) ：m a x t e ( 7 ) + e 丁( ，j + ) 7 n ( r ) j f 2 1 1 节点最晚时间：t l ( ，+ ) ：呼匦小时( 7 ，驯p k ( 丁“蚴 节点松弛时间：s e ( j ) = t e ( j ) 一t l ( j ) f 2 _ 3 ) 2 0 1 ：程硕士学位论文第二章模糊型计划评审技术的基本原理 2 工序完成计划的概率 概率的计算公式如下 x ( j ) 事件j 按计划完成的概率参数 x ( j ) ：陋( j ) 一t e ( j ) o m ( l ，) p - - 为事件j 按期完成的概率 p 陋( 哪肋( 川= n ( o ，o a t 盯m ( j ) ：事件j 的最早期望完成时间方差 盯2 ：( a t - _ b t ) 2 0 t e ( j ) ：事件j 的最早期望完成时间 s d ( j ) ：事件j 的计划完成时间 a t ：i 序( i ，j ) 的最乐观工时 b t ：i 序( i ，j ) 的最悲观工时 ( 注：在本论文中将不采用上述计算概率的公式，也就是说不计算概率，而 是只算出概率参数x ( j ) 。这样在实际中如果要计算某个事件的概率，只需要查 正态分布概率曲线在【一m ，x ( j ) 】区间段的面积，该面积即为事件j 在s d ( j ) 时间内 完成概率。 2 丁程硕士学位论文 第三章海洋工程结构物施工中的工序划分 3 1 工程概述 第三章海洋工程结构物施工中的工序划分 秦皇岛3 2 6 油田是海洋石油渤海公司近年勘探发现的一个储量上亿吨的大型油 田。秦皇岛3 2 6 油田位于渤海湾北部中心，油田位置水深为1 9 7 2 0 4 米之间。距天 津塘沽1 3 0 公里左右，年最大生产能力分别为：油4 2 3 万立方每年，气7 3 5 2 万立方 每年。参见图3 - 1 。 图3 一lq h d 3 2 - 6 油田开发示意图 此项目的主要工程设施有： 6 座4 条腿的无人驻守井1 3 平台( w h p a ，b ，c ，d ，e ，f ) 1 座单点系泊( s p m ) 1 条1 5 万吨级的浮式生产储油装置( f p s 0 1 f p s o 上部设施，包括一个动力模块，一个热介质模块，3 个油气处理模块，2 个生产水处理模块和一座火炬塔。 6 条海底动力电缆 6 条海底混输管线 王! ! 堡兰垡丝兰塑三翌查堂墅! 笙塑! 垡j ! 盟三堡型坌一 o6 条注水管线 3 2 组块结构概况 本文主要研究的是以q h d3 2 ，6 油田的w h pb 组块的建造过程的进度计划控制 问题。因此，重点介绍w h pb 组块的结构型式，图3 - 2 。 图3 - 2q h d3 2 6 油田w h p b 组块结构型式 如图，该组块共有4 根立柱，建造时预制成r o w a 和r o w b 两个立片，图3 3 ：一根吊机立柱：主体甲板分上中下三层，标高分别为e l + 2 3 8 0 0 ，图3 - 4 ；e l + 1 6 3 0 0 ， 图3 5 ；e l + 1 0 8 0 0 ，图3 - 6 ；和个夹层，标高为e l + 2 0 1 0 0 ，图3 7 。组块外型尺寸 为：2 7 米( 长) x 2 4 米( 宽) x 2 0 米( 高) ，设计吊重1 0 9 0 吨。 三堡堡堂堡堡塞 笙三主塑堂三堡竺塑塑苎三主堕三堡型坌一 圈餮姗恒纠露吞酬口n匝 t 程硕 一学位论文 第三章海洋工程结构物施工中的工序划分 * 冀 郴 ：! ， ： 尘蚪、一 臣 目 g 吲i i i i t | i 爷 萋 i l l i i l l l i l ；li in l l l l l l l l l l 赫 j l ! ：! ! l ：i k 阿7 h 卜夏! n _ 1 i 一 。 i! l 目磷埘i _ 斟，i i4 日日囊a 目4 日a 烈l j i 畸毒罐i o ： 陟2。- i a i 士j w 厌 w - 只 悼i i 。i qt 州i z 非 i b 露： e b 沃只汉_ il 告【； i耐s 1 黼s i l 又 灏必必淡 矮； 洛i 婚t - l 掣 叉x又叉 广f o 一 强阻 l ：； 曲又x只 ”g _ 4雨 l i 士、 一一 一- 一一 l s 1 j 酽 l 。阿旷一幂i1 i 性 s 6 自 l -一 篡 a 1 仆 _ 敷，1 j _ 小 s si自 l o 一 ” ，骶 盯e g 新一仆 _jj 工 e q 1 1 i pl j i l 一 1 一 i 荆i1 冰川。阑1 n 1 1 。i 1 1 r -1 1 一 。h l ”1 一l 一”生。t 唯 11 _ 。f i 哥 占占占占占 l ， l l l lfl li iii 三i o ，a 键 造 ，r e 整 鼹餮姗趣睁*。赛嚣当阉 三堡堕主兰些堡壅蔓三童塑堂三堡笙塑塑塑三! 堕王堡型坌一 蕊 瓣 勰 犍 鞲 0 匿 蜒中畏窨翟辛囱 工程硕十学位论文第三章海洋工程结构物施工中的工序划分 曝莲尉撕| | | 萋j ； 一! i i | | | ：雕 麒! i。 描： ： 一12 一 1 1 垃玉。： 一：! 。 l i l mj ；t l l _ 厨0 1h丑 i 亍 歹 5 5 ：鞋 删蚓l 、 甘 lm l l l i l l l i l l 一一i 鲆小，；扑 _ _r 产 ! -捌谬i _ i 二 ； l 。 胁。! 1 娟l 二 ) 籍 。+ 1。1 i f “ i ， 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