Brute-Force algorithm 기반의 선형공정계획 최적화 프로세스 모델 개발|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

건설프로젝트는 사업유형에 따라 생산과정이 비반복공정과 반복공정으로 이루어져 있다. 비반복공정은 형태가 불규칙하고 작업공간에 대한 조건이 개별적인 건축물로 이루어졌으며 반복공정은 고층건물이나 공동주택, 도로공사 등이 주를 이룬다.
현재 건설프로젝트 공정관리는 공정의 형태를 구분하지 않고 대부분 네트워크 공정관리기법(CPM)과 Bar Chart를 주로 사용하고 있다. 하지만 네트워크 관리기법(CPM)으로 반복공정이 많은 건축프로젝트를 수행하기엔 작업 반복성 및 공간기반의 작업 생산성 고려가 부족하며 작업조가 하나의 장소에서 다른 장소로 이동하면서 작업이 진행되는 현상을 고려한 공정계획에도 어려움이 있기 때문에 작업 공간 및 층수등과 각 작업의 생산성을 한꺼번에 표현하여 볼 수 있는 선형공정 관리기법(LSM)이 더 효율적인 공정계획을 수립할 수 있다.
하지만 위와 같은 공정관리 기법을 더 효율적으로 활용하기 위한 최적화 연구가 선형공정 관리기법을 제외한 공정관리기법들은 여러 연구원들에 의해서 활발히 이루어져 있는 반면, 선형공정 관리기법은 TACT 공정계획과 LOB 및 LSM 공정표 산출 연구를 제외하면 매우 저조한 실정이다.
이에 본 연구에서는 네트워크 관리기법(CPM)의 기존 최적화 연구를 기반으로 목적함수(최소공사비)와 제한조건을 만족하는 공정시나리오를 도출하기 위한 선형 공정계획 최적화 모델을 개발하고 이를 토대로 현장관리자가 효율적인 공정계획을 수립할 수 있도록 정보(공정표, 공사기간, 공사비)를 도출하는 선형공정계획 최적화 프로세스 모델을 제시하고자 한다.

본 연구의 성과는 다음과 같다.

(1) 기존 네트워크 관리기법(CPM) 최적화 연구를 분석하여 선형공정계획 최적화 모델 개발에 적용하기 위한 방법론을 선정하고, 또한 이를 적용하기 위해 발생하는 문제점을 분석하고 보완요소를 검토하였다.

(2) 선형 공정계획 최적화 모델의 구축에 있어서 Activity의 선, 후행관계를 설정하기 위한 제한요소(3 Types of Buffers)를 개발하여 LSM 최적화 모델을 개발하였다.

(3) 위와 같은 모델을 구축하고 변수(각 Activity 대안)데이터와 제한조건을 쉽게 입력할 수 있도록 상용 소프트웨어로 최적화 모델을 구현하여 활용성을 높였다.

(4) LSM 최적화 모델과 목적함수(최소공사비) 및 제한조건을 활용한 최적 시나리오를 도출하고 이를 활용하여 LSM 공정표와 총공사비 및 공사기간을 도출하였다.

(5) 본 연구에서는 LSM 최적화 모델을 활용하여 여러 정보를 도출할 뿐만 아니라 기존 공정계획과 비교·분석하여 현장관리자가 효율적인 공정계획을 수립 할 수 있도록 하는 선형공정계획 최적화 프로세스 모델을 개발하였다.

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건설프로젝트는 사업유형에 따라 생산과정이 비반복공정과 반복공정으로 이루어져 있다. 비반복공정은 형태가 불규칙하고 작업공간에 대한 조건이 개별적인 건축물로 이루어졌으며 반복...

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Construction Project is composed by product line whether it is repeatable process or not. Unrepeatable process is mainly comprised of the form which is irregular and the condition of the work place which is individual project. On the other hand, repeatable process is defined by skyscraper, apartment house and road construction.
Thesedays, the Construction Project Process Management is not just defined by the form of the process but it usually uses CPM and Bar Chart. However, those are inefficient to consider the work repeatability and work ability based on the place for performing many repeatable processes of lots of construction projects and it is difficult to make process plans by considering the situation of the work processing and moving a work group to other work sites. Therefore, we can make more efficient process plan by using LSM which we can see the whole project process such as work places, floors and productivity of the each work.
The other process management methods are well reported by many researchers to use them more properly and efficiently but LSM is ranked lower compared with other methods such as CPM or Bar chart except studying TACT management, LOB or LSM progress schedule.
So, this research is trying to develop the most suitable model of the linear process plan for drawing the progress scenario to meet the limit and objective function(the minium of the total construction cost) based on the former the optimization research of the CPM. The research might help managers on the construction sites to make more efficient process plan for derive the information such as progress schedule, duration and cost and suggest the optimization process model of the linear progress plan.

The main results are as follows.

(1) Analyzed former CPM optimization research and choose methodology for adjusting the linear optimization modeling development and finally, analyzed the problems when the method is adjusted and examined the security.

(2) For building the optimization model of the linear progress plan, this research develops the LSM optimization model to set the former and later Activities for limit condition(3 Types of Buffers).

(3) This research found the more efficient way to realize the optimization model from common use software to insert the variation data such as each activity alternative and limit condition.

(4) This research elicited the optimum scenario which is utilized by the limit, objective function and LSM optimization model.

(5) This research is not only drawing the several information by using LSM optimization model but analyzed and compared with former progress plan. Thus, the manager of the construction site can make the process plan efficiently by using linear process plan optimization model which is developed by this studying.

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목차 (Table of Contents)

제 1 장 서론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구방법 및 범위 2
제 2 장 이론적 고찰 4
2.1 건설프로젝트 공정관리 4

제 1 장 서론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구방법 및 범위 2
제 2 장 이론적 고찰 4
2.1 건설프로젝트 공정관리 4
2.1.1 공정관리의 정의 4
2.1.2 공정관리의 필요성 4
2.1.3 공정관리의 유형 5
2.2 선형공정 관리기법(LSM) 10
2.2.1 Linear Scheduling Method 10
2.2.2 국내 연구동향 13
2.2.3 국외 연구동향 14
2.3 네트워크 공정관리(CPM) 최적화 15
2.4 LSM 선, 후행 관계 설정요소 17
2.5 Excel 기반의 최적화 모델 19
2.5.1 정수계획법 개념 19
2.5.2 최소흐름문제 & Brute-Force Algorithm 개념 23
제 3 장 선형공정계획 최적화 프로세스 모델 28
3.1 Three Types of Buffers 28
3.1.1 Time Buffer 28
3.1.2 Space Buffer 34
3.1.3 Activity Buffer 40
3.2 Excel 기반 선형공정계획 최적화 프로세스 모델 42
3.2.1 기존 공정계획 정보 분석단계 42
3.2.2 Input data 생성 및 입력 44
3.2.3 최적화 실행 단계 49
3.2.4 최적 공정계획 결과 도출 및 비교분석 단계 51
제 4 장 사례적용 및 결과 54
4.1 사례(1)을 통한 모델 검증 54
4.2 사례(2)를 통한 모델 검증 58
제 5장 결론 및 향후 연구 64
참 고 문 헌 66
영문요약 70

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