CC BY
183
ЗАДАЧА ПЕРСПЕКТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Маракушин М. В.
{Липецкий государственный технический университет, Липецк) outerrambler, rii
Введение
В настоящее время в сфере жилищно-коммунального хозяйства остро стоят задачи автоматизации принятия решений по управлению жилищным фондом. Необходимыми элементами рационального управления являются прогнозирование физического износа жилых зданий и перспективное планирование ремонтно-восстановительных работ.
Перспективное планирование ремонта жилых зданий необходимо для обеспечения их надлежащего содержания с наименьшими затратами, повышения качества ремонтов и осуществления контроля за ними, обеспечения своевременности ремонтных работ [2].
Задачу перспективного планирования ремонтновосстановительных работ (рис. 1) можно разделить на две подзадачи: 1) прогнозирование физического износа конструктивных элементов; 2) формирование плана ремонтных работ.
1. Прогнозирование физического износа
По нормативам
По регрессионной модели
Прогноз физического износа
2. Формирование плана ремонтных работ
На основе физического износа
На основе оценки рыночной стоимости
Данные обследова- Данные обследова-
ния ния
Рис 1. Структура задачи перспективного планирования
Прогнозирование физического износа осуществляется по нормативам либо на основе регрессионной модели. Модель позволяет установить зависимость физического состояния конструктивного элемента здания в последующий момент времени от его состояния в предыдущие моменты времени и от состояния остальных конструктивных элементов.
Результаты прогноза используются в процессе планирования ремонтно-восстановительных работ. По признаку физического износа жилые здания делятся на группы, определяющие подход к планированию ремонтных работ. Для одной из таких групп проводится поиск рационального плана ремонтов на основе оценки рыночной стоимости. Прогнозирование физического износа
Рассмотрим подробнее задачу прогнозирования физического износа. Прогнозированию подвергается физический износ отдельных конструктивных элементов здания. Получение величины физического износа основано на экстраполяции кривой износа с помощью регрессионной модели [1]. В качестве исходных данных для прогнозирования используются ряды последовательных оценок физического износа конструктивных элементов, полученные в результате обследований жилищного фонда,
¥г={УгО’У1\’---’У1т}’ здесь N - количество
конструктивных элементов здания, Т - длительность периода эксплуатации конструктивного элемента. Значение физического износа ¿-го конструктивного элемента в момент времени Т+г определяется по регрессионной модели следующей структуры (1):
Уг,Т+Г = к,1,А,1 (До) + агЛЛФгЛ <>1,1 ) + .•• + (Д£ )] +
к,2,0^1,2 (>2,0 ) Й1,2,1^1,2 (>2Д ) + ••• + ^¡,2,тФи2 (-У2,Е )]"*"
+ к* А* СУаГ.о) + аиЫлФг,Ы (.УыЛ ) + ••• + а^и,тФиИ (Уы,Е )1 где у 1 Т г - прогнозируемое значение износа конструктивного элемента через интервал времени г с момента последнего
обследования; а{ - оценки коэффициентов регрессии, определяемые по экспериментальным данным; Е - количество составляющих регрессии; ф,{уа) - базисные функции, выбираемые из условия максимальной адекватности модели.
Запись модели в свёрнутом виде:
Т N
(2) Уг,Т+г = Е X" ^ (•>' •)•
1=Т-Е ]=\
Данная модель позволяет осуществить прогнозирование износа конструктивного элемента здания на основе зависимости его физического состояния в последующий момент времени от состояния в предыдущие моменты времени и от состояния сопряженных конструктивных элементов. Другими словами, при прогнозировании физического износа используются не только данные о динамике изменения состоянии прогнозируемого конструктивного элемента, но и данные о других конструктивных элементах, оказывающих на
прогнозируемый элемент непосредственное влияние.
Описанный выше подход имеет ограниченное
применение. Это связано с тем, что не для всех зданий имеются ряды последовательных оценок физического износа
конструктивных элементов, кроме того, данный подход неприменим для новых зданий. В случае отсутствия данных, необходимых для построения регрессионной модели, можно осуществить прогнозирование упрощённо при помощи линейной функции (3) на основе нормативных данных:
(Т + г)
(3) Ут+г=^т+ “ В ■
Тп
Здесь Т - момент времени последнего обследования конструктивного элемента, с1г - фактический физический износ в момент времени Т, Тп - нормативный срок эксплуатации, 1) - экспертная оценка износа конструктивного элемента к концу нормативного срока эксплуатации.
Физический износ здания в целом [4] вычисляется как средневзвешенное значение физических износов составляющих его конструктивных элементов:
N
(4) Уз=У£и1гУг>
1=1
где уз - физический износ здания, у 1 - физический износ отдельной конструкции, /; - коэффициент, соответствующий доле восстановительной стоимости отдельной конструкции в общей восстановительной стоимости здания, N — число отдельных конструктивных элементов здания.
Формирование плана ремонтных работ
В зависимости от физического износа здания используется один из критериев для принятия решения о проведении ремонтных работ (рис. 2).
1. Аварийное состояние (физический износ - от 0,6 до 1,0). Решение о продолжении эксплуатации здания и о проведении комплексного капитального ремонта принимается специалистами.
2. Физический износ от 0,4 до 0,6. В этом случае проводится комплексный капитальный ремонт, в первую очередь для зданий с наиболее высоким износом.
3. Значение физического износа лежит в пределах от 0,0 до 0,4. В этом случае проводится выборочный капитальный ремонт. Решение о распределении финансовых средств принимается по результатам решения оптимизационной задачи, критерием которой является максимизация экономического эффекта от проведения ремонтно-восстановительных работ.
Для решения оптимизационной задачи составления плана ремонтно-восстановительных работ необходимо определить критерий оптимальности и несколько величин, зависимых от степени физического износа. К этим величинам относятся затраты на ремонт ( Ну) )■ время ремонтных работ (т(у)) и экономический эффект от ремонта ООО). Данные зависимости не имеют аналитического выражения, но могут быть заданы табличным способом при помощи экспертных оценок отдельно для каждого типа здания.
Оптимизация распределения финансовых средств (5) основана на том, что рыночная стоимость здания увеличивается после ремонта. Разность увеличения стоимости (экономического
эффекта) и затрат на ремонт может быть принята в качестве критерия оптимальности. Здания, находящиеся в аварийном состоянии, а также все другие здания, требующие срочного ремонта, ремонтируются вне очереди и не рассматриваются в задаче оптимизации.
Рис 2. Распределение видов ремонтных работ на основе значения физического износа здания
Оптимизационная задача сводится к максимизации суммарного экономического эффекта
т п Т|
(5) ^=Е Е Е - 3у ) ->тах
/=1 j=1 г=о при некоторых ограничениях.
1. Ограничение на объём финансовых средств:
т п ^ ~Х1] г'=1 J=\ 1=0
2. Ограничение на количество одновременно проводимых работ:
^ т п ^
Здесь Хщ - булева переменная, определяемая следующим образом:
1, если / - й элемент у - го здания подлежит ремонту в момент /
Тф - нормативное время ремонта ¿-го конструктивного элемента _)-го здания в момент времени Т - длительность периода планирования, 7)() - затраты на ремонт ¿-го конструктивного
элемента j-го здания в момент времени I. Э(// - экономический
эффект от ремонта ¿-го конструктивного элемента _)-го здания в момент времени
Заключение
В связи с большой размерностью решение данной оптимизационной задачи является вычислительно сложным [3]. Получение точного решения крайне затруднено. Но ситуация облегчается тем, что допустимо приближённое решение, которое можно получить с помощью численных методов. Результат приближённого решения (рациональный календарный план) послужит основой для принятия решений о распределении ф инансир ования.
Описанная математическая модель позволяет прогнозировать физический износ жилищного фонда и на основе этого прогноза составлять рациональный план ремонтновосстановительных работ. Однако следует отметить, что для отдельно взятого здания математические методы прогнозирования и планирования, как правило, не дают более точных результатов, чем экспертная оценка, так как математическая модель не способна учесть все факторы, влияющие на физическое состояние, стоимость ремонтных работ, рыночную стоимость жилья и т. д. Кроме того, математическая модель использует в качестве исходных данных те же самые экспертные оценки. Автоматиза-
0, иначе
ция решения задач прогнозирования физического износа и планирования ремонтно-восстановительных работ с использованием описанной модели необходима для большой совокупности объектов. В этом случае ручное планирование является крайне трудоёмким процессом и не позволяет построить оптимальный план.
Литература
1. Блюмин С.Л., Погодаев А.К., Барышев В.В. Оптимальное моделирование технологических связей. Липецк: типография ЛипПИ 1993. - 68 с.
2. Тубес Э.Я., Попов Г. Т., Шульгина К.А. Оптимальное перспективное планирование капитального ремонта и реконструкции жилищного фонда. М: Стройиздат, 1975. -320 с.
3. Егорова Н.Е., Кириллова А.Н., Фаерман Е.Ю., Фонтана К.А., Хачатрян С.Р. Типология и анализ экономикоматематических моделей рынка воспроизводства жилья.
М: ЦЭМИ РАН, 1997. - 78 с.
4. Калинин В.М., Сокова С.Д. Оценка технического состояния зданий. М: ИНФРА-М, 2005. - 268 с.
