1.3 主要研究内容

本书综合运用系统工程、模糊数学、关键链技术、优化调度理论、BIM技术、协同理论、系统仿真等理论与方法，从工程项目管理角度出发，结合大型工程项目施工的具体特点，对工程项目进度动态控制与优化进行了深入剖析，系统地阐述了当前最新研究成果。内容主要包含工程项目进度控制基要原理、进度动态控制及预警方法、工期风险分析方法、进度优化方法以及基于BIM技术的进度-成本协同控制等。本书的研究工作为大型工程项目进度计划的动态控制与优化提供了科学的理论方法和先进的技术手段，大大提高了施工进度分析和管理的现代化水平，具有广阔的应用前景。

本书主要研究内容如下。

第1章为概论，介绍了本书的研究背景和意义，对目前国内外在工程项目进度动态控制研究、进度风险分析研究、进度优化研究、BIM技术及其应用研究等方面的主要理论方法发展及其应用研究现状进行了综述，在此基础上提出本书的主要研究内容。

第2章首先介绍了工程项目进度控制的概念、目标、内容及措施；然后对工程项目进度计划的种类、表示方法及编制方法和步骤进行了梳理；最后对施工进度动态控制方法进行了探讨，并重点阐述了S形曲线比较法、“香蕉”曲线比较法和赢得值分析法的基本原理及其在施工过程中的应用。

第3章从项目工期估计、关键链的识别、缓冲区的管理入手，构建了关键链项目管理（CCPM）模型，采用ACTIM（Activity-Time）启发式算法确定关键链，并将风险弹性系数、资源影响系数、工序复杂度、位置系数等影响因素考虑到缓冲区设置中，提出基于FAHP的缓冲量计算新方法；同时，利用关键链技术中的缓冲区管理机制，结合缓冲区监控构建了进度偏差预警控制模型，通过设置合理的监控指标以及动态的监控触发线，用来指导施工阶段的进度控制，以实现施工过程中对进度的实时动态控制；最后通过实例分析显示，关键链技术能有效地节约项目工期，基于改进关键链技术的进度偏差预警控制模型能有效地辅助项目管理人员进行施工阶段的实时进度控制。

第4章首先对风险的涵义、风险的特征以及风险分析的基本方法进行了介绍，并分析了影响工期风险的各种因素，将常用的风险分析方法进行了对比，分析了各种方法的优缺点；随后研究了概率分析法及其存在的问题，同时对工期分析方法中的概率分析方法作了改进；提出基于PERT和模糊数学的工期风险分析模型，采用三角函数作为总工期的隶属度函数，计算网络计划的模糊完工概率；在考虑非关键线路可能成为关键线路的情况下，加入线路关键度指标，运用蒙特卡罗法对完工概率进行模拟，构建了基于蒙特卡罗法的工期风险分析模型。

第5章分析了费用和工期的关系，并以费用为基础对工期优化问题进行了研究，推导出了基于关键线路的工期优化条件和考虑非关键线路影响的工期优化条件；针对工程项目资源配置中的资源有限工期最短、工期固定资源均衡问题，建立了相应的数学模型，并给出了基于遗传算法的求解方法；在考虑工期、费用、资源均衡和质量之间相互关系的基础上，先分别建立了考虑资金时间价值影响下的工期费用模型、资源均衡模型和工期质量模型3个单一目标模型，然后从单目标优化出发，以综合优化为目标，结合多目标优化技术，建立了工期、费用、资源均衡和质量的多目标优化模型；最后将优化模型应用于工程实例分析，取得了良好的效果。

第6章以碾压混凝土坝为研究对象，利用Navisworks软件中Timeliner模块的数据源、配置、模拟等功能完成进度、成本信息与施工构件的匹配，建立了碾压混凝土坝施工5D信息模型；在充分利用BIM的信息集成思想、协同论、挣值法理论、计算机语言等工具、方法的基础上，开发了大坝施工进度、成本管理的5D信息平台，实现了施工过程中的可视化查询、动态模拟、进度-成本偏差分析及预警等功能；最后以K碾压混凝土坝主体工程浇筑施工为例，验证了BIM技术应用到施工进度管理和成本控制中的优越性，为加快水电工程信息化技术的推广提供有力的支撑。