ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕСУРСНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Волгоград 2008

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по техническим специальностям

На правах рукописи

Алексиков Сергей Васильевич

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕСУРСНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов,
аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Волгоград 2008

Работа выполнена в ГОУ ВПО Волгоградский государственный

архитектурно-строительный университет

	Научный консультант доктор технических наук, профессор Боровик Виталий Сергеевич
	Официальные оппоненты:
	- доктор технических наук, профессор Подольский Владислав Петрович, ГОУ ВПО Воронежский государственный архитектурно-строительный университет;
	- доктор технических наук, профессор Столяров Виктор Васильевич, ГОУ ВПО Саратовский государственный технический университет;
	- доктор технических наук, профессор Брехман Александр Иосифович ГОУ ВПО Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Ведущая организация:
ГОУ ВПО Ростовский государственный строительный университет

Защита состоится 22.12. 2008 г. в 10-00 ч. в ауд Б-203 на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 при ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу:

400074, г.Волгоград, ул. Академическая, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВолгГАСУ

Автореферат разослан 20 ноября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ____________________ Акчурин Т. К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема своевременного обеспечения дорожно-строительного производства такими ресурсами, как строительные материалы, полуфабрикаты, конструкции и энергоносители по минимальным ценам, предопределяет эффективность работы дорожной отрасли РФ.

В связи с проводимой технической политикой государства на повышение капитальности транспортных сооружений увеличилась ресурсоемкость объектов, которая на 90 ... 95 % формируется на стадии проектирования. Дорожно-строительные работы выполняются на фоне постоянного роста цен на дорожно-строительные материалы, особенно на энергоносители (топливо). За последние пять лет цены на эти ресурсы росли в 1,5 раза быстрее, чем средняя инфляция по стране. Их доля достигла 60 Е 85 % сметной стоимости строительства. Потери инвестиционных возможностей дорожного хозяйства за период 2000 - 2005 гг. из-за опережающих темпов роста цен на дорожно-строительные материалы и топливо составили для дорожников 250 млрд. р., что сопоставимо с годовым объемом финансирования дорожного хозяйства. Высокая конкуренция на рынке дорожных работ привела подрядчиков к необходимости интенсивного внедрения в производство принципиально новых материалов, машин и технологий, не отраженных в действующих отраслевых нормативных документах, что способствовало снижению достоверности проектных организационно-технологических решений, в частности, оценки ресурсопотребления (РП) технологических процессов. Повышение доли ремонтных работ в годовой производственной программе предприятий привело к увеличению количества одновременно сооружаемых объектов, что существенно усложнило организацию ресурсного обеспечения строительства, повысило значимость оперативного управления дорожно-строительным производством. Повышение ответственности подрядчиков за качество и сроки строительства, необходимость производства работ в пределах договорной цены ужесточили требования к ресурсному обеспечению технологических процессов в строительстве.

В ситуации, когда потребности субъектов РФ в развитии транспортной инфраструктуры велики, а финансовые возможности предприятий ограничены, проблема проектирования организации и оперативного управления ресурсным обеспечением в дорожном строительстве на основе прогнозирования производственных затрат и интенсивности потребления ресурсов в ходе реализации технологических процессов является весьма актуальной.

Перестройка экономического механизма в нашей стране повлекла изменение характера дорожно-строительного производства. Сложившиеся научно-практический подход к проектированию, организации и управлению ресурсным обеспечением дорожного строительства не соответствует современным условиям производства, отстает от мирового уровня развития информационных технологий и методологии управления проектами. Ресурсное обеспечение строительства следует рассматривать как адаптивную динамичную систему, в значительной степени определяющую эффективность конструктивных и организационно-технологических решений на всех этапах реализации строительного проекта. По нашему мнению, комплексный подход к ресурсному обеспечению технологических процессов (РОТП) в дорожном строительстве путем минимизации проектной ресурсоемкости объекта конструктивными и организационно-технологическими решениями и ее обеспечения оперативным управлением в процессе строительства позволяет снизить стоимость объектов.

Диссертационная работа выполнена в рамках: программы Минавтодора РФ по строительству дорог в районах интенсивного освоения нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири (№ РД-02-81/83); подпрограммы Автомобильные дороги федеральной целевой программы Модернизация транспортной системы России (2002 - 2010 гг.) (№ г.р. 01850036981, 1987 г.; № г.р. 81069428, 1991г.; № г.р. 0120.0 600789, 2002 г.; № г. р. 01200 5085А3, 2003 г.; № г.р. 0120.0 600788, 2004 г.;); проекта Комплексная транспортная схема г. Волгограда до 2025 г., разработанного по заданию Администрации г. Волгограда в 2006 - 2007 гг.

Анализ современного состояния дорожно-строительного комплекса РФ, особенностей организации и управления дорожным строительством позволил сформулировать цель исследования: разработать теоретические основы ресурсного обеспечения технологических процессов в дорожном строительстве в условиях ограниченных ресурсов на базе научно-обоснованных моделей и методик, систематизации и классификации факторов, влияющих на процесс ресурсного обеспечения, всесторонних исследований закономерностей и зависимостей, направленных на снижение ресурсоемкости дорожно-строительных объектов.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования:

1) классифицировать особенности ресурсного обеспечения дорожно-строительных объектов в условиях ограниченных ресурсов, обосновать основные ресурсы, определяющие стоимость работ, с целью разработки метода, заключающегося в комплексном подходе к ресурсному обеспечению технологических процессов в дорожном строительстве путем минимизации ресурсоемкости объекта конструктивными и организационно-технологическими решениями и ее обеспечения оперативным управлением в процессе строительства в зависимости от взаимосвязанных производственно-экономических факторов;

2) выявить закономерности изменения затрат в производственные ресурсы и разработать модель их прогнозирования, позволяющую обосновать комплексный критерий эффективности, и теоретические основы РОТП в дорожном строительстве в условиях ограниченных ресурсов, с учетом вероятностного характера дорожно-строительного производства;

3) исследовать процесс формирования ресурсоемкости дорожно-строительных объекта в зависимости от проектных конструктивных и организационно-технологических решений на основе выявленных зависимостей РП от технических характеристик машин и механизмов, природно-климатических условий производства работ, физико-механических характеристик грунтов, строительных материалов и полуфабрикатов с разработкой рекомендаций по снижению ресурсоемкости дорожного строительства;

4) разработать ресурсно-технологические модели прогнозирования РП дорожно-строительными процессами на основе выявленных закономерностей изменения ресурсопотребления во времени и установленных зависимостей интенсивности потребления ресурсов от производственных факторов с обоснованием условий эффективного долгосрочного (на предшествующий строительный сезон) и краткосрочного прогнозирования РП;

5) исследовать влияние производственно-экономических факторов на эффективность РОТП в дорожном строительстве с разработкой методик обоснования поставщиков ресурсов на объект с учетом вероятностного характера строительного производства, организации работы автотранспорта с учетом комплексного влияния дорожных условий на его производительность; формирования сводного графика поставки ресурсов на строительный объект; основ оперативного управления РОТП.

Объектом исследования являются процессы, связанные с организацией и управлением ресурсным обеспечением дорожно-строительных процессов.

Предметом исследований является совокупность теоретических, методических и практических аспектов ресурсного обеспечения технологических процессов в дорожном строительстве.

Методологической базой теоретического и экспериментального исследования являются системный анализ и теория прогнозирования, теории вероятностей и надежности, многомерная математическая статистика, метод проф. В.С. Боровика по оценке влияния интенсивности использования производственных ресурсов на результаты дорожно-строительных работ, а также общепринятые теоретические положения в области проектирования, организации и технологии дорожного строительства. Использовались современные компьютерные технологии обработки математической информации.

Основная идея работы состоит в комплексном подходе к ресурсному обеспечению технологических процессов в дорожном строительстве на всех этапах реализации строительного проекта на основе минимизации ресурсоемкости объекта конструктивными и организационно-технологическими решениями, оперативным управлением поставками ресурсов в ходе выполнения дорожно-строительных работ.

В основу исследований положено предположение о решающей роли закономерностей изменения удельных затрат в ресурсы и интенсивности РП в ходе строительства при обосновании организационно-технологических решений по РОТП. Экспериментальные исследования проведены на дорожно-строительных предприятиях Западной Сибири и Нижнего Поволжья с 1981 по 2006 гг. В качестве объектов реализации результатов исследований использовались автомобильные дороги Тюменской, Волгоградской, Астраханской областей и республики Калмыкия. Настоящая работа выполнена c учетом договоров о творческом и инженерном сотрудничестве с трестом Сибдорстрой, ОГУП Волгоградавтодор, ОАО УПРОДОР Каспий, ФГУ Севкавуправтодор.

Научная ценность заключается в разработке теоретических и методических основ комплексного подхода к РОТП в дорожном строительстве путем минимизации проектной ресурсоемкости объекта конструктивными и организационно-технологическими решениями на основе прогнозирования удельных затрат в ресурсы и РП, оперативным управлением поставками ресурсов в ходе строительства.

При этом получены следующие результаты:

1) выполнена классификация ресурсов в дорожном строительстве, установлено, что в современных условиях ограниченного ресурсного обеспечения, наряду с материалоемкостью, трудо- и машинозатратами в качестве основного ресурса, определяющего стоимость строительства, следует рассматривать временной фактор - продолжительность строительства;

2) на основе установленных закономерностей изменения удельных затрат в ресурсы разработана вероятностно-статистическая модель их прогнозирования на период выполнения дорожно-строительных работ, обоснован комплексный критерий эффективности и разработаны теоретические основы ресурсного обеспечения технологических процессов в дорожном строительстве в условиях ограниченного ресурсного обеспечения;

3) исследован процесс формирования ресурсоемкости объектов, установлены зависимости РП от производственных факторов, разработаны рекомендации по снижению ресурсоемкости дорожно-строительных объектов;

4) разработаны ресурсно-технологические модели прогнозирования РП дорожно-строительными процессами. Установлены условия эффективного долгосрочного и краткосрочного прогнозирования РП;

5) установлено влияние внешних и внутренних производственно-экономических факторов на эффективность РОТП. Выполнено районирование территорий Волгоградской области по условиям поставки каменных материалов на строительные объекты с учетом вероятностного характера дорожно-строительного производства и состояния дорожной сети. Предложена методика формирования сводного графика поставки ресурсов на строительный объект. Разработаны основы оперативного управления РОТП.

Практическая ценность результатов исследований состоит в решении важной народно-хозяйственной проблемы снижения стоимости дорожно-строительных объектов на основе оптимизации процесса РОТП. С этой целью разработаны рекомендации по методики снижения ресурсоемкости проектов, расчета организационно-технологических параметров ресурсного обеспечения дорожно-строительных объектов, обеспечивающих минимизацию себестоимости работ. Результаты исследований использованы при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог России во II - V дорожно-климатических зонах Западной Сибири и Нижнего Поволжья, в учебном процессе ВолгГАСУ, СибАДИ и других вузов страны.

Автор защищает совокупность теоретических положений и установленных экспериментально-аналитических зависимостей и закономерностей, позволяющих реализовать комплексный подход к РОТП в дорожном строительстве путем минимизации проектной ресурсоемкости объекта конструктивными и организационно-технологическими решениями на основе прогнозирования удельных затрат в ресурсы и РП, оперативным управлением поставками ресурсов в ходе строительства с учетом вероятностного характера дорожно-строительного производства.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: методологической базой исследований, основанной на фундаментальных теориях, проверкой достаточности объема данных для однозначного толкования результатов исследований; оправдываемостью независимых прогнозов температурных и влажностных режимов асфальтобетонных смесей и грунтовых резервов при сопоставлении с натурными наблюдениями, сходимостью результатом аналитических и фактических значений, оцениваемых параметров; оценкой точности вычисляемых параметров.

ичный вклад в решение проблемы заключается в формулировании общей идеи, цели работы, выполнении теоретической и значительной части экспериментальных исследований, обобщения результатов, участии в строительстве опытных участков, их обследовании; разработке и внедрении практических рекомендаций.

Апробация результатов. Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись и докладывались на международных, всесоюзных, всероссийских и региональных научно-практических конференциях и совещаниях, в том числе: на Региональной научно-технической конференции Дороги Сибири (г. Красноярск, 1982); Региональной научно-технической конференции (г. Суздаль, 1983); научно-технической конференции ВладПИ (г. Владимир, 1985); научно-технической конференции СибАДИ (г. Омск, 1981 - 1986); XL Республиканской научной конференции КИСИ (г. Казань, 1988); Всероссийских научно-технических конференциях (г. Краснодар, 1999, 2000, 2002); Международной научно-практической конференция Проблемы автомобильных дорог России и Казахстана (г. Омск, 2001); научно-практических конференциях ВолгГАСУ (г. Волгоград, 1983 - 1991 гг., 1995 - 2007 гг.); III Международной научно-технической конференции Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций (г. Волгоград, 2003); Международной научно-практической конференции Дорожно-транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура (г. Омск, 2003); научно-практической конференции Стратегия развития архитектурно-строительной отрасли и ЖКХ, внедрение наукоемких и инновационных технологий, ВолгГАСА (г. Волгоград, 2003); Всероссийской научно-технической конференции Актуальные вопросы строительства (г. Саранск, 2003); Международной научно-практической конференции Реконструкция. Санкт-Петербург. 2005 СПбГАСУ (г. Санкт-Петербург, 2005); Международных II и III научно-практических конференциях Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплексов и жилищно-коммунального хозяйства (г. Брянск, 2005); Международной научно-практической конференции Транспортные системы Сибири (г. Красноярск, 2005); научно-технических конференциях МАДИ-ТУ (г. Москва, 2006 - 2007 гг.), Всероссийской научно-практической конференции Современные научно-технические проблемы транспортного строительства (г. Казань, 2007), Сессии общего собрания Российской академии архитектуры и строительных наук (г. Москва, 2007), Всероссийской научно-практической конференции Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасность дорожного движения (г. Казань, 2008).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 59 научных работ, в том числе 15 работ в периодических изданиях по перечню ВАК РФ, монография, 4 учебных пособия. Общий объем публикаций 46,22 п.л., в том числе лично автором выполнено 39,14 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографии и приложения. Общий объем диссертации составляет 341 стр., из них 143 рисунка, 41 таблицы, библиография Ч 319 наименований.

Во введении обоснована актуальность темы, поставлена цель и сформулированы задачи диссертационного исследования, показаны научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе выполнен обзор и анализ сложившихся подходов к материально-техническому снабжению строительных объектов, современных особенностей РОТП в строительстве, обоснованы основные ресурсы, определяющие эффективность дорожно-строительных работ.

Анализ исследований А.М. Антонова, В.А. Афанасьева, Т.В. Бобровой, В.С. Боровика, В.А. Бочина, В.А. Большакова, М.И. Бим-Бада, А.И. Брехмана, Н.С. Вана, П.Ф. Вайнкофа, М.И. Вейцмана, Е.Н. Гарманова, П.Г. Грабового, Э.В. Дингеса, Е.М. Зейгера, И.А. Золотаря, А.И. Исаковой, Е.В. Калечица, В.С. Куротченко, А.И. Леушина, Г.Е. Липского, Ю.А. Мальцева, В.М. Могилевича, Л.Б. Миротина, В.К. Некрасова, В.М. Сиденко, В.В. Силкина, П.И. Сорокина, Р. Стэнсфильда, Н.Д. Фасоялка, Е.А.Хруцкого, Т.Н. Цая, Д. Щрейбфедера М. Эддоуса и других ученых позволил классифицировать ресурсы, непосредственно или косвенно определяющие эффективность дорожно-строительного производства.

Производственные ресурсы по характеру их влияния на стоимость строительного объекта нами классифицированы: на стадии разработки проектных решений Ч на конструктивные и организационно-технологические, определяющие проектную ресурсоемкость и стоимость объекта; на стадии реализации проекта Ч на ресурсы, определяющие организационно-технологические параметры дорожно-строительных процессов, без которых невозможно выполнение технологических операций, и ресурсы, влияющие на дорожно-строительные процессы, заготовка которых может производиться заблаговременно. Ресурсы, влияющие на производственные процессы определяют стоимость полуфабрикатов, подразделяются на материалы с неограниченным и ограниченным сроком хранения. Потребляемые в ходе строительства ресурсы формируют фактическую ресурсоемкость и стоимость объекта.

Ресурсное обеспечение в жизненном цикле проекта занимает ведущее место на всех этапах его реализации. Анализ формирования ресурсоемкости проекта и обеспечения его реализации ресурсами показывает, что повышение рентабельности строительного производства эффективно в результате комплексного подхода к разработке конструктивных и организационно-технологических решений проекта, выполнению подготовительных работ и оперативного управления РОТП в процессе строительства (рис. 1).

Многовариантная проработка конструктивных и организационно-технологических решений позволяет принимать наиболее технологичные проектные решения, обеспечивающие реализацию строительного проекта в директивные сроки с минимальными ресурсными затратами. Оптимизация запасов материалов в подготовительный период и эффективное оперативное управление ресурсами в ходе строительства способствуют снижению стоимости строительства на 1,0 Е 1,9 %, обеспечивает реализацию проектных организационно-технологических решений.

Исследования в области организации строительства и ремонта автомобильных дорог А.М. Антонова, Т.В. Бобровой, В.С. Боровика, В.А. Бочина, М.И. Вейцмана, Е.М. Зейгера, И.А. Золотаря, А.И. Исаковой, Е.В. Калечица, Б.Н. Карпова, Ю.А. Мальцева, В.М. Могилевича, В.К. Некрасова, И.С. Николаева, В.М. Сиденко, А.И. Солодкого, П.И. Сорокина, Б.М. Томаева и других позволили раскрыть вероятностный характер дорожно-строительного процесса. Интенсивность производства работ, а, следовательно, и интенсивность РП являются случайными величинами. Объемы, интенсивность потребления, сроки и последовательность поставок ресурсов на строительный объект определяются: проектной потребностью в ресурсах, производительностью дорожно-строительных отрядов, сроками строительства и организацией дорожно-строительных работ.

Рис. 1. Схема управления ресурсным обеспечением дорожно-строительного объекта

Исследования показывают, что проектная потребность в ресурсах, особенно в каменных материалах, определяется: прочностью и стабильностью физико-механических свойств материала, проектной прочностью дорожной конструкции, характеристиками прилегающих конструктивных элементов и материалов:

Qщ = 45,8 С⋅Еэкв0,008⋅ Егр0,31⋅ Ещ Ц0,24+В, (1)

где С, В Ч коэффициенты, зависящие от фракционного состава щебня; Еэкв Ч эквивалентный модель упругости вышерасположенных конструктивных слоев; Егр, Ещ Ч модули упругости грунтового основания и щебня.

Сокращение проектной потребности в материалоемкости конструкций и сооружений является основой минимизации ресурсоемкости объекта, достигается системным подходом к разработке конструктивной и организационно-технологической составляющих проекта.

Строительство Ч процесс стохастический, подвержен влиянию воздействий случайных климатических, организационных, технических, социальных факторов. Интенсивность РП Iр(t), определяется характером изменения производительности дорожно-строительных отрядов по формуле

, (2)

где Ч интенсивность потребления i-го вида ресурсов; N и J Ч соответственно количество дорожно-строительных отрядов и конструктивных элементов дороги, потребляющих i-й вид ресурса; Ч норма расхода i-го вида ресурса; Пi,j(t) Ч производительность ведущих дорожно-строительных машин в составе отрядов, потребляющих i-й вид ресурса при строительстве j Ч конструктивного элемента дороги, переменна в зависимости от природно-климатических условий и удобоукладываемости материалов и полуфабрикатов.

Исследования автора подтверждают данные И.А. Золотаря, В.М. Мальцева, И.С. Николаева, В.М. Могилевича, Т.В. Бобровой и других о том, что производительность механизированных отрядов имеет нормальное и β-распределение. Среднеквадратичное отклонение интенсивности РП определяется характером взаимодействия машин в составе отряда и зависит от их количества n:

= 74,6 n0,6578 . (3)

Сроки и организация дорожно-строительных работ определяют начало, продолжительность и последовательность потребления материалов и энергоносителей, являются основой для разработки графиков поставки ресурсов на объект.

Сроки поставки ресурсов определяются продолжительностью строительства tстр и выполнением условия: t стр tк Тmax , где Тmax Ч максимально допустимый директивный срок строительства объекта, зависит от капитальности объекта Сстр (тыс. р.), темпов выполнения Пр (км/смену) и объемов работ (протяженности дороги L), предлагается рассчитывать по формуле:

Тmax = (0,194L 0,139Сстр 0,335ПрЦ0,573)k (4)

где k Ч коэффициент, зависящий от дорожно-климатической зоны (для IVЧV ДКЗ k = 0,9, для IIЧIII ДКЗ k = 1,0).

Основными ресурсными показателями, формирующими стоимость объекта Сстр являются: материалоемкость М, трудоемкость ТЗ и машинозатраты МЗ. В современных условиях в качестве основного ресурса необходимо рассматривать временной фактор Т Ч продолжительность строительства, определяющий увеличение стоимости строительства объекта за счет роста цен на материалы и энергоносители в период производства работ. Исследования автора показывают, что комплексное влияние предлагаемых ресурсных показателей на стоимость строительства для Юга РФ описывается:

Сстр = 9,02Т 0,066 ТЗ0,268 МЗ0,2268 М0,3243 . (5)

Стоимости ремонта Ср описывается функцией:

Ср = 0,87Т 0,066 ТЗ0,294 МЗ0,689 М0,122 . (6)

Наибольшее влияние на стоимость строительства оказывает материалоемкость объекта (показатель весомости 0,3243), на стоимость ремонтных работ Ч машинозатраты (0,689), что объясняется меньшим расходом материалов и повышенной трудоемкостью дорожно-ремонтных работ. Анализ зависимостей (5) и (6) показывает, что весомость продолжительности работ Т (0,066) не зависит от их вида, оценивает влияние на стоимость объекта региональной динамики удельных затрат в ресурсы в период строительства.

Во второй главе обоснован комплексный критерий эффективности и разработаны теоретические основы ресурсного обеспечения технологических процессов (РОТП) в дорожном строительстве в условиях ограниченного ресурсного обеспечения на основе выявленных закономерностей изменения затрат в производственные ресурсы и вероятностно-статистических моделей их прогнозирования в ходе выполнения дорожно-строительных работ.

Дорожно-строительные работы выполняются в условиях постоянного роста стоимости ресурсов. Прирост цен на различные материалы составляет в квартал от 5,87 до 10,05 %. За период 2002Ч2005 гг. цены на топливо увеличились на 186 Е 235 %. Опережающий рост рыночных цен на материалы и топливо явился одной из причин корректировки федеральной целевой программы Модернизация транспортной системы России (2002Ч2010 годы).

В качестве комплексного критерия оценки эффективности РОТП нами предлагается использовать относительное приращение суммарных затрат в производственные ресурсы С/С0. Общая стоимость ресурсов на начало реализации строительного проекта С0 определяется его ресурсоемкостью. Приращение стоимости С используемых ресурсов зависит от динамики прироста цен на материалы и полуфабрикаты С(t), продолжительности Т и интенсивности Q(t) их поставки на объект:

, (7)

На С основное влияние оказывает продолжительность и интенсивность поставки ресурса, весомость которых в 6 Е 10 раз превышает значимость удельной стоимости материала С(0) и его запаса Q(1Цα) на начало строительства. Поиск оптимальных организационно-технологических решений по РОТП следует вести в направлении минимизации целевой функции:

С/С0 min (8)

В условиях современного строительного рынка Волгоградской области значения целевой функции 0,02 С/С0 0,64.

На фоне роста цен стоимость ресурсов имеет как случайные, так и выраженные сезонные колебания. Отклонения стоимости относительно трендов распределяются по нормальному закону. С целью снижения уровня риска, связанного с непредвиденным повышением стоимости материалов, предлагается прогнозировать удельных затрат в ресурсы в пределах доверительного интервала:

СпрiР(t) = (ait2+bit+ci) ФP прi, (9)

где СпрiP(t) Ч прогнозируемая, с заданным уровнем надежности Р, на период строительства стоимость ресурса; ФP Ч нормируемое отклонение; прi Ч среднее квадратичное отклонение ошибки прогноза; аi, bi, ci Чкоэффициенты, характеризующие динамику роста цен на i-й ресурс, определяются по исходному ряду за предшествующие 4 Е 5 лет, имеют региональных характер и характерны для исследуемого периода времени t.

Разработка графика поставки материалов на строительные объекты относится к классу оптимизационных задач, должна учитывать интенсивность потребления производственных ресурсов в ходе строительства и сроки работ; транспортную схему поставки материалов и эксплуатационное состояние автомобильных дорог на маршрутах; динамику цен на строительные материалы и транспортные услуги.

Функция С(t) представляет собой прогноз удельной стоимости материалов на предстоящий период строительства объекта t0. Время строительства t изменяется от 0 до t0 , может быть представлено в виде относительного времени t = ti/t0. График поставки материалов на объект описывается непрерывной функцией V(t) (рис. 2). Приращение функции в единицу времени ΔV(t) есть не что иное, как интенсивность поставки материала на объект за период Δt. Условие достаточности материалов в момент времени t имеет вид V(t)V(t)min. Минимальная потребность материала на объекте V(t)min определяется интенсивностью РП в ходе строительства. V0 = V(0) Ч запас материала на начало строительства объекта, определяется условием достаточности ресурса на объекте и минимизации потерь, связанных с замораживанием капиталовложений в излишний запас ресурса.

Изменение общей стоимости поставки материала на объект во время строительства предлагается определять выражением

. (10)

Интеграл в левой части выражает общую стоимость поставки материалов на объект. Правая часть Ч произведение всего объема поставок V на объект на среднюю удельную стоимость поставки материала, м3 или т. Искомую траекторию объемов поставки материалов на строительный объект предлагается описывать функцией

(11)

где ; ;

Функции V(t) и С(t) тесно связаны между собой, отражают влияние динамики стоимости ресурсов на интенсивность их поставки на объект. Чем выше прогнозируемый прирост стоимости С(t), тем больше величина запаса ресурсов на начало производства работ V(0) и ниже интенсивность поставки материала в ходе строительства V(t).

Предложенный подход к оптимизации графика поставки материалов позволяет минимизировать суммарные затраты на поставку ресурсов. Замена непрерывной функции V(t) кусочно-линейной с шагом Т позволяет определить, с заданным уровнем надежности, объем отдельной партии материала V. Объем партии V является переменной величиной, зависит от интервала между поставками Т и интенсивности изменения функции V(t).

В третьей главе исследован процесс формирования ресурсоемкости объектов, который определяется конструктивной и организационно-технологической средой проекта, приведены рекомендации по ресурсосбережению в дорожном строительстве, установлены зависимости ресурсопотребления от производственных факторов.

Ресурсоемкость проекта определяется его конструктивной и организационно-технологической средой, которые взаимозависимы между собой. Конструктивная среда проекта определяет: общую потребность в ресурсах, их номенклатуру и требования к физико-механическим свойствам; поставщиков материалов. Организационно-технологическая среда определяет сроки и интенсивность поставки ресурсов, потребность в дорожно-строительных машинах и механизмах, автотранспорте, рабочих, энергоносителях.

Исследования показали, что потребность в дорожно-строительных машинах N переменна во времени t, зависит от конструктивных особенностей объекта, организации и технологии строительства, природно-климатических факторов, физико-механических свойств перерабатываемых материалов и грунтов:

, (12)

где K Ч количество частных строительных потоков в период t ; Z Ч число захваток в строительном потоке; M Ч количество марок машин, одновременно используемых в строительном процессе; Ч объемы работ, выполняемые машиной m-й марки в течение смены, продолжительностью tс ; Ч нормативная производительность машины m-й марки; Ч коэффициент влияния погодных условий на производительность труда в теплый и холодный периоды года (=1,0 Е 1,75); Ч коэффициент, учитывающий влияние на производительность труда перерывов в зимний период при неблагоприятном сочетании климатических факторов (=1,0 Е 1,4); Ч коэффициент влияния условий освещенности места работ на производительность труда (=1,0 Е 1,6); Ч коэффициент влияния физико-механических свойств дорожно-строительных материалов и грунтов на производительность машины m-й марки (=0,35 Е 1,0).

В случае отсутствия норм выработки на современные механизмы, на стадии разработки ПОС и ППР, производительность машин рекомендуется автором обосновывать с помощью производственной функции вида

Пн = С0 . Х11 . Х2 2 . Х3 3 , (13)

где С0 Ч коэффициент масштабирования; Х1, Х2, Х3 Ч технические параметры машины, определяющие ее производительность; 1, 2, 3 Ч коэффициенты влияния параметров машины на ее производительность.

Потребность в рабочих и машинистах R(t) зависит от количества работающих машин и механизмов, характера дорожно-строительных работ:

, (14)

где Ч количество машинистов, работающих на машинах в период t; - число рабочих, обслуживающих машины и работающих на сопутствующих технологических операциях.

Комплексный поход к снижению ресурсоемкости объекта разработанный с учетом исследований А.М. Антонова, В.А. Бочина, Т.В. Бобровой, М.И. Вейцмана, Г.И. Евгеньева, Е.М. Зейгера, В.М. Могилевича, В.И. Микрина, М.В. Немчинова, В.К. Некрасова, А.В. Руденского и других, основан на многовариантной проработке конструктивных и организационно-технологических решений, обеспечивающих не только прочность, долговечность конструкций, но и их технологичность, т.е. возможность строительства в минимальные сроки с наименьшими ресурсными затратами. В случае невозможности реализации проекта имеющимися ресурсами конструктивные решения в ходе строительства пересматриваются (по согласованию с заказчиком) и корректируются.

Территория Нижнего Поволжья характеризуется дефицитом качественных каменных материалов, дальность их транспортировки из прилегающих регионов (Ростовская, Саратовская и Воронежская области, республика Дагестан) достигает 250 Е 300 км. Разработка и строительство ресурсосберегающих конструкций дорожных одежд с использованием местного малопрочного щебня, мела, металлургических шлаков, геотекстиля, укрепленных и переуплотненных грунтов, отсевов дробления каменных материалов позволило в 2-3 раза сократить транспортные расходы, снизить стоимость строительных объектов на 20 Е 30 %. Внедрение СУБД АД ресурсосберегающих конструкций дорожных одежд для дорог Волгоградской области, разработанной автором, способствует снижению трудоемкости и повышению эффективности проектных работ. Изготовление и внедрение ресурсосберегающих установок на 12 асфальтобетонных заводах ОГУП Волгоградавтодор позволило сократить расход органического вяжущего на 8 %, снизить потребление электроэнергии на 16 %. Сооружение земляного полотна дороги из местных суглинистых грунтов на территории Тюменской области ограниченно из-за их повышенной влажности. Заблаговременное проведение ресурсосберегающих мероприятий позволило исключить создание запасов гидронамывного песка, снизить себестоимость работ за счет сокращения дальности возки глинистых грунтов.

В четвертой главе приведены ресурсно-технологические модели прогнозирования РП дорожно-строительными процессами, основанные на экстраполировании по схеме случайных процессов. Определены условия эффективного долгосрочного и краткосрочного прогнозирования РП.

Интенсивность РП определяется сменной выработкой механизированных звеньев, расход энергоносителей (топлива) Ч продолжительностью работы и составом дорожно-строительных отрядов, уровнем загрузки машин. При сооружении земляного полотна из переувлажненных грунтов производительность машин снижается в 1,5 Е 2 раза, расход топлива повышается в 1,6 Е 2,1 раза. Производство дорожно-строительных работ в зимнее время снижает интенсивность потребления строительных материалов до 60 Е 80 %, увеличивает удельный расход топлива от 5 до 46 %.

Общая потребность в энергоносителях при выполнении дорожно-строительных работ Qс определяется:

, (15)

где Tkl Ч общая продолжительность работы l машин k-й марки на строительном объекте.

Исследования показали, что интенсивность потребления топлива Q в перевозочном процессе определяется интенсивностью РП на объекте и дальностью транспортировки материала от поставщика к месту укладки . При этом значимость интенсивности РП I в 4-5 раз превышает дальность перевозки:

. (16)

Установлено, что интенсивность потребления топлива на объекте Iс переменна во времени t, определяется составом механизированного звена, производительностью и уровнем загрузки дорожно-строительных машин:

, (17)

где K Ч количество марок машин, участвующих в строительном процессе; L Ч количество машин k-й марки, работающих на объекте; Qk Ч объем работ для машин k-й марки; Пk(t) Ч эксплуатационная производительность машины k-й марки; Hтkl Ч норма расхода топлива l машин k-й марки.

Нами установлены функциональные зависимости производительность дорожно-строительных машин от физико-механических свойств перерабатываемых материалов S(t) и условий производства работ Yr:

П(t)= f (S(t), Yr ). (18)

Фактором, определяющим организацию и технологию строительства, интенсивность РП в ходе выполнения земляных работ в сложных грунтово-геологических условиях, является естественная влажность грунтов в резервах. Разработка ресурсно-технологической модели долгосрочного прогнозирования интенсивности РП, основанная на статистических зависимостях организационно-технологических параметров строительных процессов от естественной влажности грунтов позволяет заблаговременно, на стадии разработки ПОС и ППР, определять сроки и темпы работ, интенсивность РП, разработать и выполнить работы по снижению ресурсоемкости объекта.

Прогнозирование относительной влажности грунтовых резервов и карьеров возможно на основе ретроспективной информации за предшествующий период, на основе временного хронологического ряда из 30 членов и более. Для формирования исходного временного ряда естественной влажности грунтов при отсутствии данных агрометеостанций (АМС) предлагается модифицированный автором метод гидролого-климатических расчетов (ГКР), основанный на совместном решении уравнений водно-теплового баланса грунтового деятельного слоя и атмосферы. Ошибка расчета среднемесячной влажности резервов методом ГКР в доверительном интервале 0,95 не превышает 9,8 %, а среднедекадной Ч 12 %. Это позволяет использовать его для восстановления ретроспективной информации о влажностном режиме резервов за предшествующие 6-7 лет с последующим долгосрочным прогнозированием.

В условиях дефицита гидролого-климатической информации для оценки степени увлажнения грунтов в отдельные годы нами рекомендуется использовать коэффициент увлажнения Uх территории района строительства. Среднемесячная влажность грунта определяется зависимостью

Wсрi = Wт(аiUx + bi), (19)

где ai и bi Ч коэффициенты уравнения, зависят от типа грунта и месяца года.

Долгосрочное прогнозирование влажностного режима грунтов или коэффициента увлажнения как случайного временного ряда выполняется его экстраполированием. Выявление статистической структуры многолетних изменений коэффициента увлажнения и связанной с ним влажности грунта по 18 метеостанциям, равномерно размещенным по территории Западной Сибири, выполнено диссертантом путем корреляционно-спектрального анализа и построения разностно-интегральных кривых. Одновременно проверялись три гипотезы: об отсутствии тренда, о стационарности и нормальности распределения случайной компоненты. Выполненный анализ статистической структуры изменчивости влажности грунтовых резервов и коэффициента увлажнения позволяет сделать вывод о том, что в них присутствует скрытая цикличность. Исследуемые процессы подчиняются закономерностям эргодического стационарного случайного процесса с отсутствием тренда и распределением ординат по усеченному нормальному закону, что создает объективные предпосылки для их успешного прогнозирования.

Критерием цикличности режима является периодичность изменения корреляционной функции Rx() оцениваемая средним периодом корреляционной функции tR по Ю.М. Алехину

, (20)

где 1 и посл Ч абсциссы соответственно первой и последней точек пересечения горизонтальной оси средней в поле вычисленных значений кривой Rx(); N Ч общее число точек пересечения или касания кривой горизонтальной оси.

Долгосрочное прогнозирование влажностного режима грунтовых резервов и коэффициента увлажнения выполнено методом оптимального линейного экстраполирования. Для этого по статистическим характеристикам ретроспективных значений прогнозируемого показателя (его среднему и , где j=1, 2, Е, m) численно решалось линейное уравнение

, (21)

где Rj Ч оптимальные коэффициенты линейного экстраполирования, определяемые решением системы уравнений из условия минимума среднеквадратической ошибки прогнозирования XП , зависящей от периода обратной связи m ; Ч центрированные значения прогнозируемой величины относительно .

Оптимальный период обратной связи m=mопт определялся поверочным прогнозированием при изменениях m от 1 до 30 и достигался при максимальном коэффициенте корреляции rфп между фактическими и прогнозированными значениями влажности грунта или коэффициента увлажнения.

По результатам 855 расчетов оправдываемость прогнозов влажности грунта и коэффициента увлажнения Ч хорошая и удовлетворительная, в среднем составляет 98 %. Выявлено, что для успешного прогноза влажности грунта необходимо условие tR > 5 мес., для прогноза коэффициента увлажнения - tR > 7 лет.

Долгосрочное прогнозирование влажностного режима грунтовых резервов на предстоящий летний сезон позволяет заблаговременно получить информацию, необходимую для обоснования производительности машин, комплектования механизированных звеньев, обоснования сроков производства работ и интенсивности потребления топлива, заблаговременно разработать мероприятия по снижению ресурсоемкости дорожно-строительных работ.

Изменение интенсивности потребления топлива Iс(t) землеройно-транспортными и уплотняющими машинами в предстоящий строительный сезон определяется прогнозируемой влажностью грунта W(t):

. (22)

Оперативное управление ресурсами проблематично без прогноза интенсивности РП в ближайшие сутки. Использование статистических методов, основанных на моделировании работы строительного потока, как случайного процесса, позволяет прогнозировать интенсивность РП в пределах доверительного интервала на основе метеопрогнозов в районе строительства. Температура воздуха и скорость ветра определяют организацию строительства асфальтобетонного покрытия, методы производства работ, интенсивность РП. С понижением температуры воздуха и, соответственно, материала, ухудшается его удобоукладываемость, некоторые методы производства работ становятся технически невозможными или экономически нецелесообразными. Теплопотери смеси при транспортировке определяют предельно допустимую дальность перевозки Lд полуфабриката, количество и грузоподъемность автотранспорта и, следовательно, потребность в топливе:

, (23)

где Vтр Ч скорость автосамосвалов; t Ч температура воздуха.

Исследования автора позволили выявить внутрирядную корреляционную зависимость членов временных рядов: скорости ветра и температуры воздуха, влияния заблаговременности на ошибку в прогнозировании интенсивности РП. Среднеквадратичное отклонение прогноза допустимой дальности транспортировки и длины укладки смеси пр существенно увеличивается с заблаговременностью tпр более 3 суток :

пр = аebtпр . (24)

Прогнозируемая интенсивность потребления смеси определяется

, (25)

где Lпр Ч прогнозируемая длина захватки.

В пятой главе исследовано влияние производственно-экономических факторов на эффективность РОТП, приведена методика обоснования источников снабжения объектов ресурсами с учетом вероятностного характера дорожно-строительного производства, модель сводного графика поставки ресурсов, рассмотрены экспериментально-теоретические основы процесса оперативного управления РОТП в дорожном строительстве с учетом случайного воздействия производственных факторов.

В настоящее время сложившиеся схемы поставки материалов претерпевают изменения, требуют постоянной корректировки. Одним из путей решения указанной проблемы является региональное районирование территории по стоимости поставки строительных материалов и полуфабрикатов. В дорожном строительстве каменные материалы составляет 70 Е 80 % потребляемых ресурсов. Диссертантом установлено, что однозначное определение границ зон действия карьеров на длительный временной интервал не предоставляется возможным. Стоимость щебня на границе зон влияния i-го и j-го поставщиков Сi,j распределяется по нормальному закону, находится в пределах доверительного интервала

, (26)

где , σi,j Ч соответственно математическое ожидание и квадратичное отклонение стоимости щебня, которое определяется:

σ = (Do. o+ Dтр. тр+Dп-р. п-р)1/2, (27)

где Do, Dтр, Dп-р Ч дисперсии отпускной цены, транспортных затрат и стоимости погрузо-разгрузочных работ; o, тр, п-р Ч доля (вес) затрат в общей стоимости материала на границе зоны экономического влияния.

На границе зон влияния карьеров формируются зоны риска Lr, ширина которых достигает 50 Е 70 км и определяется транспортными затратами:

. (28)

Для рациональной организации РОТП в условиях роста цен важно оценить влияние сроков поставки материалов на стоимость ресурсов. При планировании стратегии поставки ресурсов на объект в условиях неопределенности разумная политика выбирается с помощью критерия пессимизма-оптимизма Гурвица. При выборе решения следует руководствоваться наиболее реалистичными соображениями.

Установлено, что график поставок ресурсов на объект определяется ростом цен на ресурсы и интенсивность РП, имеет тенденцию к росту до точки с последующим снижением в процессе строительства:

.(29)

Максимальный объем партии и время ее поставки на объект определяется выражениями:

; (30)

Экономический эффект от сокращения продолжительности поставки:

С =Vоб[(Сср.к - (а - b)], (31)

где Vоб Ч общий объем поставляемого материала; Сср.к Ч средняя удельная стоимость материала в конце строительства; а и b Ч коэффициенты, характеризующие зависимость средней стоимости щебня от относительной продолжительности его поставки на объект.

Модель сводного графика поставки ресурсов объект должна быть динамической и не слишком сложной, так как это затруднит ее применение на практике и едва ли увеличит точность (учитывая вероятностный характер используемой информации).

Система ограничений, предложенная автором, имеет вид

(32)

где Хi,j Ч объем поставок i-го материала в j-й период времени, ; ; Wj Ч транспортные ограничения по периодам, определяемые провозной возможностью автотранспорта; Vi() Ч плановые суммарные объемы поставок i-го материала; аi,j Ч ограничения на Xi.j, связанные с конкретными условиями поставок i-го материала в j-й период времени, определяемые условием хранения материала на строительном объекте или РП.

Условие описывает достаточность поставляемого i-го материала в j-й период времени. Величина определяется величиной страхового запаса между поставками, определяется интенсивностью потребления i-го материала Ii,j за расчетный интервал времени tj:

. (33)

Так как интенсивность РП определяется производительностью ведущих машин, составом и коэффициентом их использования в составе дорожно-строительных отрядов, ограничения и на Xi,j переменны во времени.

Целевой функцией при поиске оптимального решения является минимум затрат в ресурсы, поставляемые на объект в различные моменты времени:

f = min, (34)

где Ч пределы интегрирования в j-й период времени; Ч функция общей стоимости i-го материала с учетом затрат на его закупку, транспортировку и хранение.

Решение симплекс-методом позволяет сформировать двухмерную матрицу объемов поставки материалов Хi,j за дискретные интервалы времени tj .

Одним из факторов, определяющих провозную способность автотранспорта и транспортные затраты, является скорость грузового автомобиля, км/ч:

, (35)

где N Ч интенсивность движения; α Ч доля легковых автомобилей в составе потока; S , f Ч соответственно ровность и коэффициент сцепления покрытия; С0 Ч коэффициент масштабирования; α1, α2, α3, α4 Ч коэффициенты влияния дорожных факторов на среднюю скорость.

Скорость автотранспорта по грунтовой дороге зависит от удельной мощности автомобиля и суммарного сопротивления движению. Средневзвешенная скорость автомобилей по маршруту движения определяется их скоростью на отдельных перегонах с учетом состояния дорог. Оптимизация маршрута перевозок от поставщика к потребителю выполняется с помощью теории графов методом Данцига. Задача поиска маршрута по минимуму транспортных затрат записывается:

. (36)

Оперативное управление направлено на устранение препятствий, возникающих при реализации проектного графика поставки ресурсов и возможной его корректировки в соответствии с меняющимися условиями производства. В процессе мониторинга поставки ресурсов диспетчер оценивает отклонения фактической траектории поступления материалов от проектной и в случае необходимости принимает решения по повышению интенсивности поставки ресурсов.

Исследования автора показали, что достаточностью поставки ресурса на объект являются условия:

, (37)

где и Ч соответственно проектная и фактическая интенсивность поставки ресурса на объект в i-й момент времени, определяется по величине приращения объема материала за интервал времени ti; N Ч количество расчетных интервалов времени в предшествующий период; , Ч соответственно общий фактический и проектный объемы поставок в предшествующий период.

При систематических отклонениях фактических объемов поставки ресурса в меньшую сторону, корректирующее решение принимается в случае

>, (38)

где Ч допустимое отклонение фактического объема поставки ресурса от проектного в i-й момент времени, определяется резервом в увеличении производительности дорожно-строительного отряда или транспортного звена, зависит от времени (Т - ti) до окончания строительства. При детерминированном подходе определяется возможностью увеличения коэффициента использования Ки ведущей машины в составе отряда, определяющей интенсивность РП IП:

. (39)

Вероятностный подход к определению основан на нормальности распределения IП, оценивается его среднеквадратичным отклонением :

, (40)

Необходимость в корректировки фактических объемов поставки ресурсов возникает по причине просчетов проектировщиков или воздействия неучтенных факторов. Несовершенство ПОС, ППР проявляется в устойчивом тренде отклонений, случайное воздействие производственных факторов приводит к резким изменениям в интенсивности поставок.

Увеличение интенсивности поставки ресурсов возможно за счет повышения: производительности поставщиков ; провозной возможности транспорта ; интенсивности ресурсопотребления на объекте . Корректирующее решение предлагается принимать на основе регрессионного анализа результатов мониторинга за предшествующий период времени:

, (41)

где Ч коэффициент, отражающий неучтенные факторы; 1, 2, 3 Ч коэффициенты влияния технологических факторов на интенсивность поставки ресурсов, определяют стратегию принимаемых решений. Модель (41) позволяет моделировать реакцию производственной среды на корректирующее решение. В случае невозможности реализации скорректированного графика следует пересмотреть последующую организацию строительства и заблаговременно резервировать фронт работ в комплексном строительном потоке.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

В работе на базе выполненных экспериментально-теоретических исследований процесса РОТП, направленного на снижение стоимости дорожно-строительного объекта, решена научная проблема, имеющая важное народно-хозяйственное значение, заключающаяся в разработке теоретических и методических основ комплексного подхода к ресурсному обеспечению технологических процессов в дорожном строительстве путем минимизации проектной ресурсоемкости объекта конструктивными и организационно-технологическими решениями на основе прогнозирования удельных затрат в ресурсы и РП, оперативного управления поставками ресурсов в ходе строительства.

Классифицированы производственные ресурсы по характеру их влияния на стоимость дорожно-строительного объекта, установлено, что в современных условиях ограниченного ресурсного обеспечения, наряду с материалоемкостью, трудо и машинозатратами в качестве основного ресурса, определяющего стоимость строительства, предлагается рассматривать временной фактор Ч продолжительность строительства, влияющий на увеличение стоимости строительства объекта за счет роста цен на материалы и энергоносители в период производства работ (5) и (6). Значимость продолжительности работ Т не зависит от их вида, отражает влияние на стоимость объекта региональной динамики удельных ресурсных затрат в период строительства.
Установлены закономерности изменения удельных ресурсных затрат и разработана вероятностно-статистическая модель их прогнозирования в ходе выполнения дорожно-строительных работ (9), основанная на мониторинге строительного рынка за предшествующие 5Ц6 лет и экстраполировании выявленных трендов на период строительства. Обоснован комплексный критерий эффективности РОТП, представляющий относительное приращение суммарных затрат в ресурсы (С/С0) в зависимости от продолжительности и интенсивности поставки ресурсов на объект. На основе исследования функциональной зависимости приращения стоимости ресурсов С от условий их поставки (9) предложена целевая функция С/С0 min, значения которой определяются региональной динамикой изменения ресурсных затрат, организацией РОТП и варьируются от 0,02 до 0,64. Разработаны теоретические основы РОТП в дорожном строительстве в условиях ограниченных ресурсов, на основе прогнозирования удельных затрат в ресурсы и РП с учетом вероятностного характера дорожно-строительного производства. Установлено, что чем выше прогнозируется прирост стоимости ресурсов С(t), тем больше величина их запаса на начало производства работ V(0) и ниже интенсивность поставки материалов в ходе строительства V(t). Предложенный подход к оптимизации графика поставки материалов (11) позволяет минимизировать суммарные ресурсные затраты. Замена непрерывной функции V(t) кусочно-линейной с шагом Т позволяет, с заданным уровнем надежности Р, определить объем отдельной партии материала V.
Исследован процесс формирования ресурсоемкости объектов, который определяется конструктивной и организационно-технологической средой проекта, установлены зависимости интенсивности РП от производственных факторов. Разработаны рекомендации по снижению ресурсоемкости дорожно-строительных объектов.
Впервые разработаны ресурсно-технологические модели прогнозирования РП дорожно-строительными процессами, основанные на установленных зависимостях интенсивности РП от производственных факторов, временных статистических закономерностях изменения определяющих факторов и экстраполировании ресурсопотребления по схеме случайных процессов. Определены условия эффективного долгосрочного (на предшествующий строительный сезон) и краткосрочного (на ближайшие 1 Е 3 суток) прогнозирования РП. Для успешности прогнозирования РП при сооружении земляного полотна по влажности грунта необходимо tR > 5 мес., по коэффициенту увлажнения Ч tR > 7 лет. Достоверность краткосрочного прогнозирования РП при строительстве асфальтобетонного покрытия обеспечена только в предстоящие 1 Е 3 суток производства работ.
Установлено влияние производственно-экономических факторов на эффективность РОТП в дорожном строительстве. Впервые разработаны методики районирования территорий по условиям ресурсного обеспечения дорожного строительства с учетом вероятностного характера дорожно-строительного производства и организации работы автотранспорта с учетом эксплуатационного состояния дорожной сети. Предложена методика формирования сводного графика поставки ресурсов на строительный объект, разработаны экспериментально-теоретические основы оперативного управления РОТП с учетом случайного воздействия производственных факторов.

Предложенные экспериментально-теоретические решения создают предпосылки для выработки общей стратегии реализации задач РОТП в дорожном строительстве.

Основные результаты исследований изложены в приведенных ниже работах:

Работы автора опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ

Алексиков, С. В. Оптимизация снабжения каменными материалами / С. В. Алексиков, Р. Я. Цыганов // Автомобильные дороги. - 1988. - № 12. - С. 13Ч14.
Алексиков, С. В. Прогнозирование технико-экономических показателей проектных решений / С. В. Алексиков, Р. Я. Цыганов // Автомобильные дороги. - 1990. - № 5. - С. 10Ч11.
Алексиков, С. В. Оптимизация графика поставки материалов на объекты дорожного строительства / С. В. Алексиков, М. Г. Фирайнер // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - 2005. - Вып. 5 (17). - С. 64Ч69.
Алексиков, С. В. Обоснование расчетных характеристик грунтов земляного полотна / С. В. Алексиков, Д. А. Алаторцев // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - 2005. - Вып. 5 (17). - С. 73Ч79.
Алексиков, С. В. Оптимизация сводного графика поставки ресурсов в условиях многообъектного строительства / С. В. Алексиков // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - 2006. - Вып. 6 (21). - С. 99 - 101.
Алексиков, С. В. Теоретические аспекты оперативного управления ресурсным обеспечением строительства / С. В. Алексиков, В. С. Боровик // Известия вузов. Строительство. - 2007. - № 6. - С. 47Ч51.
Алексиков, С. В. Модель обоснования источников снабжения объектов ресурсами в условиях вероятностного характера строительного производства / С. В. Алексиков, В. С. Боровик // Транспортное строительство. - 2007. - № 7. - С. 24Ч26.
Алексиков, С. В. Прогнозирование интенсивности ресурсопотребления в транспортном строительстве / С. В. Алексиков // Транспорт Урала. - 2007. - № 4. - С.16Ч19.
Алексиков, С. В Оптимизация маршрута снабжения дорожно-строительного объекта ресурсами / С. В. Алексиков // Транспортное строительство. - 2007. - № 11. - С. 14Ч15.
Алексиков, С. В. Обоснование маршрута движения автотранспорта от поставщика материалов на строительный объект с учетом состояния дорожной сети / С. В. Алексиков // Транспорт: наука, техника, управление. - 2008. - № 1. - С. 53Ч54.
Алексиков, С. В. Вероятностная модель прогнозирования затрат в производственные ресурсы в строительстве / С. В. Алексиков // Промышленное и гражданское строительство. - 2008. - № 3. - С. 37.
Алексиков, С. В. Обоснование расхода энергоносителей в транспортном строительстве / С. В. Алексиков // Транспортное строительство. - 2008. - № 1. - С. 14Ч15.
Алексиков, С. В. Модель оптимизации сводного графика поставки ресурсов на строительный объект / С. В. Алексиков // Гидротехническое строительство. - 2008. - № 3. - С. 26Ч28.
Алексиков, С. В. Модель оптимизации графика поставки материалов на строительный объект / С. В. Алексиков // Известия вузов. Строительство. - 2008. - № 3. - С. 87Ч90.
Алексиков, С. В. Влияние производственных факторов на работу автотранспорта в дорожном строительстве / С. В. Алексиков // Транспорт: наука, техника, управление. - 2008. - № 3. - С. 44Ч46.

Монографии, рекомендации, учебные пособия

Алексиков, С. В. Методические рекомендации по сооружению земляного полотна автомобильных дорог из грунтов повышенной влажности / С. В. Алексиков. - Омск, 1984. - 30 с.
Алексиков, С. В. Конструирование и расчет дорожных одежд на ЭВМ : учеб. пособие / С. В. Алексиков ; ВолгИСИ. - Волгоград : Изд. ВоПИ,1991. - 51 с.
Алексиков, С. В. Экономическое обоснование проектных решений при строительстве, реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог : учеб. пособие / С. В. Алексиков, В. Н. Кузнецов ; ВолгГАСА. - Волгоград, 1999. - 100 с.
Алексиков,С. В. Вероятностные методы оценки дорожно-климатических условий : учеб. пособие / С. В. Алексиков, Р. Я. Цыганов ; ВолгГАСА. - Волгоград, 2001. - 40 с.
Алексиков, С. В. Ресурсное обеспечение технологических процессов в дорожном строительстве : монография / С. В. Алексиков ; Волгог. гос. архитект.-строит. ун-т. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2006. - 208 с.
Алексиков, С. В. Ресурсное обеспечение дорожного строительства : учеб. пособие / С. В. Алексиков, Е. М. Сластушинская, И. С. Алексиков ; Волгог. гос. архитект.-строит. ун-т. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2007. - 13 с.

Основные публикации в прочих изданиях

Алексиков, С. В. Долгосрочное прогнозирование динамико-статистическим методом влажности грунтов в карьерах для возведения земляного полотна / С. В. Алексиков, В. Н. Шестаков // Строительство и архитектура. Известия высших учебных заведений. - 1984. - № 7. - С. 105Ч109.
Алексиков, С. В. Экономическая эффективность долгосрочного прогнозирования влажности грунтов в карьерах и резервах для сооружения земляного полотна автомобильных дорог / С. В. Алексиков, В. Н. Шестаков // Исследование транспортных сооружений Сибири / ТИСИ. - Томск, 1987. - С. 9Ч13.
Алексиков, С. В. О возможности естественного просушивания грунтов в карьерах и резервах для сооружения полотна автомобильных дорог на территории междуречья Обь-Иртыш / С. В. Алексиков, В. Н. Шестаков // Вопросы проектирования, строительства и содержания автомобильных дорог и мостов в условиях Сибири : сб. ст. / ТИСИ. - Томск, 1990. - С. 52Ч57.
Алексиков, С. В. Основы анализа производственного риска в дорожном строительстве / С. В. Алексиков // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура - 2002. - Вып. 2. - С. 222Ч224.
Алексиков, С. В. Использование мела в основании дорожных одежд / С. В. Алексиков [и др.] // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - 2002. - Вып. 2. - С. 239Ч244.
Алексиков, С. В. Принципы комплексного дорожно-климатического районирования / С. В. Алексиков, М. М. Девятов, С. В. Кузьмин // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2002. - № 4. - С. 10Ч11.
Алексиков ,С. В. Вероятностная оценка влияния затрат на ГСМ в строительстве / С. В. Алексиков, В. С. Боровик, М. А. Сидоренко // Наука и техника в дорожной отрасли. 2003. - № 2. - С. 13Ч14.
Алексиков, С. В. Расчет производительности землеройно-транспортных машин / С. В. Алексиков, С. В. Полежаев // Новая техника и технологии в транспортном строительстве : сб. науч. тр. / МАДИ, Уральский филиал. - М., 2003. - С. 185.
Алексиков, С. В. Основы прогноза организационно-технологических параметров дорожно-строительных процессов / С. В. Алексиков // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура - 2004. - Вып. 4. - С. 11.
Алексиков, С. В. Вероятностный прогноз затрат на эксплуатацию дорожно-строительных машин / С. В. Алексиков, С. С. Гичкун, С. В. Полежаев // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура - 2004. - Вып. 4. - С. 15Ч18.
Алексиков, С. В. Вероятностный подход к обоснованию зон влияния каменных карьеров / С. В. Алексиков, М. Г. Фирайнер // Вестник Красноярского государственного технического университета. Сер.: Транспорт. - 2005. - С.41-43.
Алексиков, С. В. Оптимизация работы автотранспорта при строительстве дорог с учетом транспортно-эксплуатационного состояния дорожной сети / С. В. Алексиков, М. Г. Фирайнер // Современные научно-технические проблемы транспортного строительства. : сб. науч. тр. Всерос. науч.-практич. конф. - Казань : КГАСУ, 2007. - С.209Ч212.
Алексиков, С. В. Оптимизация региональной схемы снабжения объектов дорожно-строительными материалами в неустойчивых экономических условиях / С. В. Алексиков // Дороги и мосты: отраслевой сб. науч. тр. Росдорнии. - М., 2007. - С.19Ч36.
Алексиков, С. В. Обоснование производительности дорожно-строительных машин на основе регрессионного анализа. / С. В. Алексиков // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура - 2007. - Вып. 8. - С. 78Ч80.
Алексиков, С. В. Ресурсоемкость проектов и пути ее снижения в дорожном строительстве / С. В. Алексиков, Л. Е. Курдюкова // Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасность дорожного движения. : сб. науч. тр. Всерос. науч.-практич. конф. - Казань : КГАСУ, 2008. - С. 85Ч87.
Алексиков, С. В. СУБД Оптимальные конструкции дорожных одежд / С. В. Алексиков, В. С. Боровик, И .С. Алексиков // Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасность дорожного движения : сб. науч. тр. Всерос. науч.-практич. конф. - Казань : КГАСУ, 2008. - С. 88Ч90.
Алексиков, С. В. Оценка энергоемкости дорожного строительства / С. В. Алексиков, С. В. Полежаев // Материалы научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава ВолгГАСУ, 24-27 апреля 2007 г., Ч 1. Архитектура, градостроительство. Строительство. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2008. - С. 162Ч164.

В опубликованных работах автору принадлежат основные идеи, теоретический и экспериментальный материал, выводы.

Подписано в печать _09. 09. 2008 г. Формат 60х84/16.

Бумага офсетная. Печать трафаретная. Гарнитура Times New Roman

Усл. печ. л. 2,1. Уч.Цизд. л. 2,1. Тираж 110 экз. Заказ № 292

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

Сектор оперативной полиграфии ЦИТ

400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по техническим специальностям

Blog