Введение к работе
-3-
Актуальность исследования. С увеличением темпов реализации проектов, растет потребность в повышении уровня автоматизации проектирования, т.к. проектирование всегда имело первостепенное значение в строительстве. С другой стороны, в современных условиях возросшей конкуренции, требуется применение наиболее экономичных проектных решений. Существующие системы автоматизированного проектирования нацелены на проверку предложенных проектировщиком вариантов. Однако, при подобном подходе, поиск оптимальных решений занимает значительное время, а наиболее рациональные решения могут быть вовсе не найдены.
Существующие подходы к созданию проектов не имеют той гибкости, которая необходима в современных условиях. Проектирование различных разделов рабочей документации ведется параллельно, поэтому существует необходимость разработки систем автоматизации проектирования, которые бы позволяли полностью автоматизировать синтез проектных решений. Это дало бы возможность на любом этапе создания и реализации проекта учесть изменившиеся условия. Также, в условиях дефицита времени, такая система должна производить сравнение вариантов в режиме реального времени.
Создание такой автоматизированной системы предоставит возможность оценивать экономическую эффективность принимаемых решений на любом из этапов строительства, что позволит избежать срыва графиков финансирования и сдать объект вовремя независимо от изменившихся обстоятельств.
Содержание представленного исследования соответствует п. 3 Паспорта специальности 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (строительство).
Научно-техническая гипотеза состоит в предположении возможности функционального расширения современных систем автоматизации проектирования в части синтеза и оценки альтернатив проектных решений.
Целью исследования является разработка моделей и алгоритмов для автоматизации процесса синтеза проектных решений на примере выбора лучших решений среди созданных альтернатив при проектировании металлических балочных клеток.
Задачи исследования. Достижение поставленной цели определяется решением следующих задач:
- исследование методов построения конструктивных решений на основе анализа выбранных параметров;
определение взаимосвязи параметров, от которых зависит выбор тех или иных элементов составляющих проектное решение при проектировании металлических балочных клеток;
определение критериев оптимальности проектных решений;
применение программных алгоритмов при выборе оптимальных проектных решений;
описание платформ для программной реализации разработанных методов автоматизации;
апробация и внедрение разработанного метода при проектировании металлических конструкций.
Объект исследования: процесс синтеза проектных решений.
Предмет исследования: автоматизация процесса создания наилучших проектных решений при проектировании металлических балочных клеток.
Методологическая база исследования. Для исследования использованы основные научные положения теории системного анализа, математического моделирования, оптимизации, принятия решений, а также использованы методы математического программирования. Проведены эмпирические исследования с целью нахождения взаимосвязей между заданными параметрами. Результаты выполненной работы базируются на методах исследования теории и практики автоматизированного проектирования. С целью анализа эффективности разработанных методов проведены численные эксперименты.
Научная новизна работы заключается в разработке модели автоматизации, позволяющей полнофункционально автоматизировать процесс синтеза проектных решений при проектировании металлических балочных клеток.
Практическая значимость заключается в разработке методов, позволяющих в автоматическом режиме получить оптимальное проектное решение с наилучшими технико-экономическими показателями на основе задания на проектирование.
На защиту выносятся положения, составляющие научную новизну и практическую значимость диссертационного исследования.
Реализация и внедрение результатов работы. Успешное внедрение автоматизации процесса синтеза проектных решений, изложенного в данной работе, было проведено в проектном подразделении Производственно-строительной фирмы «СТАЛЬКОН».
-5-Результаты работы использованы в учебном процессе на кафедре
Информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве (ИСТАС)
Апробация. Содержание и результаты диссертации неоднократно докладывались на российских и международных конференциях (XIII международной научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности», Москва, МГСУ, 2010г., The International Conference on Computing in Civil and Building Engineering - ICCCBE (Международная конференция по компьютеризации в строительстве), Университет г. Ноттингема, Великобритания, 2010г. и др.), обсуждались и одобрены на заседаниях и семинарах кафедр системного анализа в строительстве (САС) и ИСТАС (2008-2010гг.) ГОУ ВПО МГСУ, Научно-методического совета по информационным системам и технологиям науки и образования в области строительства (НМС ИСТ) при Международной Ассоциации строительных вузов (АСВ) и Учебно-методическом объединении (УМО) вузов Российской Федерации в области строительства (2008, 2010гг.).
Публикации. Основные результаты представленной диссертации опубликованы в 8 научных работах.
2 работы опубликованы в научном издании, входящем в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и предложений, изложенных на 142 страницах, библиографического списка из 148 наименований, содержит 11 рисунков, 7 таблиц, приложения.
