ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 1 (57), 2020


Планирование капитального ремонта жилищного фонда с использованием модификации алгоритмов


Мищенко В. Я., Горбанева Е. П., Овчинникова Е. В.


Мищенко В. Я., д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой технологии, организации строительства, экспертизы и управления недвижимостью, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, e-mail: mishenko@vgasy.vrn.ru

Горбанева Е. П., канд. техн. наук, доц. кафедры технологии, организации строительства, экспертизы и управления недвижимостью, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, e-mail: egorbaneva@vgasu.vrn.ru

Овчинникова Е. В., аспирант кафедры технологии, организации строительства, экспертизы и управления недвижимостью, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, e-mail: eovchinnikova0803@gmail.com

 
 
Постановка задачи. Необходимо осуществить анализ жилищного фонда РФ (г. Воронеж) с целью выявления необходимости проведения капитального ремонта, а также рассмотреть модели организации ремонтно-строительных работ в качестве варианта их оптимизации. 
Результаты. В статье рассмотрены алгоритмы нахождения кратчайшего пути выполнения запланированных ремонтно-строительных работ в виде ориентированного ациклического графа. Для нахождения кратчайшего пути в ориентированном графе рассмотрены наиболее популярные алгоритмы, такие как алгоритм Дейкстры, Флойда-Уоршелла, Беллмана-Форда, а также алгоритм поиска А*. Поиск кратчайшего пути происходит от начальной вершины (истока) графа до всех имеющихся вершин. Алгоритмы пошагово освещают все возможные варианты путей, ведущих от начальной вершины к конечной в поисках оптимального пути. 
Выводы. Для успешной реализации капитального ремонта требуется модификация алгоритмов путем введения дополнительных ограничений и укрупнения (агрегирования) ремонтно-строительных работ. Они будут способствовать повышению эффективности использования алгоритмов поиска кратчайшего пути в ориентированном графе при планировании капитального ремонта жилищного фонда.
 
Ключевые слова: ремонтно-строительные работы, сетевое моделирование, алгоритм Дейкстры, алгоритм Флойда-Уоршелла, алгоритм Беллмана-Форда, алгоритм поиска А*.


DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.005

 

Библиографический список

1. Алгоритм Форда Беллмана [Электронный ресурс]// URL: https://github.com/Tanya-Gordeyeva/Ford_Bellman/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC-%D0%A4%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0-%D0%91%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%BC%D0%B0%D0% BD%D0%B0.
2. Алексеев, В. Е. Графы. Модели вычислений. Структуры данных / В. Е. Алексеев, В. А. Таланов. — Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2005. — 307 с.
3. Асанов, М. О. Дискретная математика: графы матрицы, алгоритмы/ М. О. Асанов [и др.].— Ижевск: НИЦ «РХД», 2001.— 288 с.
4. Брайла, Н. В. Календарное планирование ремонтно-строительных работ на основе совершенствования методики определения физического износа объектов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.08 / Н. В. Брайла. — Санкт-Петербург: СПбГАСУ, 2012. — 18 с.
5. Берцун, В. Н. Математическое моделирование на графах. Часть 2/ В. Н. Берцун. — Томск: Изд-во Томск. ун-та, 2013. —86 с.
6. Грахов, В. П. Эффективность энергосберегающих мероприятий в жилищном строительстве/ В. П. Грахов, С. А. Мохначев, Е. Г. Егорова // Современные проблемы науки и образования. — Пенза.: Изд-во Издательский дом «Академия Естествознания», 2015.—№ 2.
7. Горбанева, Е. П. История развития методов оценки и выбора организационно-технологических решений при реконструкции жилой застройки / Горбанева, Е.П, Севрюкова К. С., Арчакова С. Ю., Овчинникова Е. В.// Современные тенденции строительства и эксплуатации объектов недвижимости: сб научн. ст. по материалам научно-практической конференции; ВГТУ — Воронеж, 2017. — С. 115—121.
8. Воронежский статический ежегодник. 2017: Стат.сб./ Воронежстат.— В.75 Воронеж, 2017.— 320 с.
9. Зильберов, Р. Д. Повышение эффективности ремонтно-строительного производства за счет применения энергосберегающих технологий: дис… канд. техн. наук: 05.23.08/ Р. Д. Зильберов. — Ростов-на-Дону: РГСТ, 2015. — 167с.
10. Изотова, Т. Ю. Обзор алгоритмов поиска кратчайшего пути в графе/ Т. Ю. Изотова// Новые информационные технологии в автоматизированных системах— 2016. — С.341—344.
11. Касьянов, В. Н. Графы в программировании: обработка, визуализация и применение / В. Н. Касьянов, В. А. Евстигнеев. — СПБ. БХВ-Петербург, 2003. — 1104 с.
12. Листопад, Н. И. Алгоритмы поиска кратчайшего пути и их модификации / Н. И. Листопад [и др.]// Научные публикации, 2016. — с. 48—63.
13. О жилищном строительстве в I квартале 2017 года [Электронный ресурс] // URL: http://www.gks.ru/bgd/free/b04_03/IssWWW.exe/Stg/d02/84.htm.
14. О жилищном строительстве в I квартале 2018 года [Электронный ресурс] // URL: http://www.gks.ru/bgd/free/b04_03/IssWWW.exe/Stg/d03/83.htm.
15. Строительство жилья в Воронеже просело на 40% [Электронный ресурс] // URL: https://regnum.ru/news/economy/2299955.html.
16. Попова, О. Н. Метод календарного планирования ремонта жилых зданий на основе их структурного анализа: автореф. дис.канд. техн. наук: 05.23.08 /О. Н. Попова. — Санкт-Петербург: СПбГАСУ, 2014. — 21 с.
17. Laroque, C. The shortest path: comparison of different approaches and implementations for the automatic routing of vehicles/ C. Laroque, J. Himmelspach, R. Pasupathe, O. Rose and M. Uhrmacher, eds. — Proceedings of the 2012 Winter Simulation Conference. PP. 3312—3323.
18. Mishchenko, V. Ya. Increase of energy efficiency during overaul of housing stock in Russian Federation/ V. Ya. Mishchenko, S. G. Sheina, E. P. Gorbaneva // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 481 (2019) 012031, Safety 2018, IOP Publishing, DOI:10.1088/1757-899X/481/1/012031.
19. Mishchenko, V. Planning the Optimal Sequence for the Inclusion of Energy-Saving Measures in the Process of Overhauling the Housing Stock/ V. Mishchenko, E. Gorbaneva, E. Ovchinnikova,K. Sevryukova //International Scientific Conference Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies EMMFT 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, Springer, Cham. Vol 2. — P. 79—91.
20. Mishchenko,V. Energy consumption reduction at all stages of residential buildings life cycle by means of queuing systems Energy consumption reduction at all stages of the real estate life cycle by means of the queuing systems /V. Mishchenko, S. Kolodyazhniy, E. Gorbaneva// MATEC Web of Conferences conference proceedings. — 2018. — P. 05043.
21. Ravi, Shankar N. Using modified Dijkstra`s algorithm for critical path method in a project network / N. Ravi Shankar, V. Sireesh.— International Journal of Computational and Applied Mathematics ISSN 1819—4966 Vol. 5, № 2 (2010), PP. 217—225.
22. Srivastava, Shweta. Comparative analysis /of algorithms for single source shortest path problem/ Shweta Srivastava — International Journal of Computer Science and Security (IJCSS), Volume (6): Issue (4), 2012, pp.288—294.
23. Wang, Shu-Xi. The improved Dijkstra`s shortest path algorithm and its application/ Shu-Xi Wang.- Procedia Engineering, Vol. (29), 2012, PP.1186—1190.
24. Zoltan, A. Vattai. Floyd- Warshall again / Zoltan A. Vattai // Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Architecture.
25. Zoltan, A. Vattai. Floyd- Warshall in scheduling open networks/ Zoltan A. Vattai // Budapest, Hungary, Creative Construction Conference 25—28 June 2016.

 
 

Ссылка для цитирования

Мищенко, В. Я. Планирование капитального ремонта жилищного фонда с использованием модификации алгоритмов / В. Я. Мищенко, Е. П. Горбанева, Е. В. Овчинникова // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2020. - № 1 (57). - С. 51-61. - DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.005.

 
 
 
 

English version 

 

Planning of Capital Repairs of Housing Stock Using Modification of Algorithms

Mishchenko V. Ya., Gorbaneva E. P., Ovchinnikova E. V.
 
 

Mishchenko V. Ya., D. Sc. in Engineering, Prof., Head of the Dept. of Technology, Organization of Construction, Expertise and Property Management, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, e-mail: mishenko@vgasy.vrn.ru

Gorbaneva E. P., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Technology, Organization of Construction, Expertise and Property Management, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, e-mail: egorbaneva@vgasu.vrn.ru

Ovchinnikova E. V., PhD student of the Dept. of Technology, Organization of Construction, Expertise and Property Management, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, e-mail: eovchinnikova0803@gmail.com


 
Statement of the problem. The objective of the study is to analyze the housing stock of the Russian Federation and the city of Voronezh in order to identify the need for major repairs as well as to consider organization models for repairs and construction work as an option for their optimization. 
Results. The article discusses the algorithms for identifying the shortest way to perform planned repairs and construction works in the form of an oriented acyclic graph. In order to identify the shortest path in a directed graph, the most popular algorithms are revisited such as the Dijkstra, Floyd-Warshall, Bellman-Ford algorithm, as well as the A * search algorithm. The search for the shortest path occurs from the initial vertex (source) of the graph to all the available vertices. The algorithms look through all the possible variants of paths step by step leading from the initial vertex to the final one in search of the optimal path. 
Conclusions. For successful implementation of major repairs modification of the algorithms is required by introducing additional restrictions and aggregation of repair and construction works to increase the efficiency of using algorithms for identifying the shortest path in an oriented column when planning major repairs of the housing stock. 
 
Keywords: repair and construction work, network modeling, Dijkstra's algorithm, Floyd-Warshall algorithm, Bellman-Ford algorithm, A * search algorithm. 


DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.005

References

1. Algoritm Forda Bellmana [Elektronnyi resurs]// URL: https://github.com/Tanya-Gordeyeva/ Ford_Bellman/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC-%D0%A4%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0-%D0%91%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B0. 
2. Alekseev, V. E. Grafy. Modeli vychislenii. Struktury dannykh / V. E. Alekseev, V. A. Talanov. — Nizhnii Novgorod: Izd-vo NNGU, 2005. — 307 s. 
3. Asanov, M. O. Diskretnaya matematika: grafy matritsy, algoritmy/ M. O. Asanov [i dr.].— Izhevsk: NITs «RKhD», 2001.— 288 s. 
4. Braila, N. V. Kalendarnoe planirovanie remontno-stroitel'nykh rabot na osnove sovershenstvovaniya metodiki opredeleniya fizicheskogo iznosa ob"ektov: avtoref. dis. kand. tekhn. nauk: 05.23.08 / N. V. Braila. — Sankt-Peterburg: SPbGASU, 2012. — 18 s. 
5. Bertsun, V. N. Matematicheskoe modelirovanie na grafakh. Chast' 2/ V. N. Bertsun. — Tomsk: Izd-vo Tomsk. un-ta, 2013. —86 s. 
6. Grakhov, V. P. Effektivnost' energosberegayushchikh meropriyatii v zhilishchnom stroitel'stve/ 
V. P. Grakhov, S. A. Mokhnachev, E. G. Egorova// Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. — Penza.: Izd-vo Izdatel'skii dom «Akademiya Estestvoznaniya», 2015.—№ 2. 
7. Gorbaneva, E. P. Istoriya razvitiya metodov otsenki i vybora organizatsionno-tekhnologicheskikh reshenii pri rekonstruktsii zhiloi zastroiki / Gorbaneva, E.P, Sevryukova K. S., Archakova S. Yu., Ovchinnikova E. V.// Sovremennye tendentsii stroitel'stva i ekspluatatsii ob"ektov nedvizhimosti: sb nauchn. st. po materialam nauchno-prakticheskoi konferentsii; VGTU — Voronezh, 2017. — S. 115—121. 
8. Voronezhskii staticheskii ezhegodnik. 2017: Stat.sb./ Voronezhstat.— V.75 Voronezh, 2017.— 320 s. 
9. Zil'berov, R. D. Povyshenie effektivnosti remontno-stroitel'nogo proizvodstva za schet primeneniya energosberegayushchikh tekhnologii: dis… kand. tekhn. nauk: 05.23.08/ R. D. Zil'berov. — Rostov-na-Donu: RGST, 2015. — 167 s. 
10. Izotova, T. Yu. Obzor algoritmov poiska kratchaishego puti v grafe/ T. Yu. Izotova// Novye informatsionnye tekhnologii v avtomatizirovannykh sistemakh— 2016. — S. 341—344. 
11. Kas'yanov, V. N. Grafy v programmirovanii: obrabotka, vizualizatsiya i primenenie / V. N. Kas'yanov, V. A. Evstigneev. — SPB. BKhV-Peterburg, 2003. — 1104 s. 
12. Listopad, N. I. Algoritmy poiska kratchaishego puti i ikh modifikatsii / N. I. Listopad [i dr.]// Nauchnye publikatsii, 2016. — s. 48—63. 
13. O zhilishchnom stroitel'stve v I kvartale 2017 goda [Elektronnyi resurs] // URL: http://www.gks.ru/bgd/free/b04_03/IssWWW.exe/Stg/d02/84.htm. 
14. O zhilishchnom stroitel'stve v I kvartale 2018 goda [Elektronnyi resurs] // URL: http://www.gks.ru/bgd/free/b04_03/IssWWW.exe/Stg/d03/83.htm. 
15. Stroitel'stvo zhil'ya v Voronezhe proselo na 40% [Elektronnyi resurs] // URL: https://regnum.ru/news/economy/2299955.html. 
16. Popova, O. N. Metod kalendarnogo planirovaniya remonta zhilykh zdanii na osnove ikh strukturnogo analiza: avtoref. dis.kand. tekhn. nauk: 05.23.08 /O. N. Popova. — Sankt-Peterburg: SPbGASU, 2014. — 21 s. 
17. Laroque, C. The shortest path: comparison of different approaches and implementations for the automatic routing of vehicles/ C. Laroque, J. Himmelspach, R. Pasupathe, O. Rose and M. Uhrmacher, eds. — Proceedings of the 2012 Winter Simulation Conference. PP. 3312—3323. 
18. Mishchenko, V. Ya. Increase of energy efficiency during overaul of housing stock in Russian Federation/ V. Ya. Mishchenko, S. G. Sheina, E. P. Gorbaneva // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 481 (2019) 012031, Safety 2018, IOP Publishing, DOI:10.1088/1757-899X/481/1/012031. 
19. Mishchenko, V. Planning the Optimal Sequence for the Inclusion of Energy-Saving Measures in the Process of Overhauling the Housing Stock/ V. Mishchenko, E. Gorbaneva, E. Ovchinnikova,K. Sevryukova //International Scientific Conference Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies EMMFT 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, Springer, Cham. Vol 2. — P. 79—91. 
20. Mishchenko,V. Energy consumption reduction at all stages of residential buildings life cycle by means of queuing systems Energy consumption reduction at all stages of the real estate life cycle by means of the queuing systems /V. Mishchenko, S. Kolodyazhniy, E. Gorbaneva// MATEC Web of Conferences conference proceedings. — 2018. — S. 05043. 
21. Ravi, Shankar N. Using modified Dijkstra`s algorithm for critical path method in a project network / N. Ravi Shankar, V. Sireesh.— International Journal of Computational and Applied Mathematics ISSN 1819—4966 Vol. 5, № 2 (2010), PP. 217—225. 
22. Srivastava, Shweta. Comparative analysis /of algorithms for single source shortest path problem/ Shweta Srivastava — International Journal of Computer Science and Security (IJCSS), Volume (6): Issue (4), 2012, pp. 288—294. 
23. Wang, Shu-Xi. The improved Dijkstra`s shortest path algorithm and its application/ Shu-Xi Wang.- Procedia Engineering, Vol. (29), 2012, PP.1186—1190. 
24. Zoltan, A. Vattai. Floyd- Warshall again / Zoltan A. Vattai // Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Architecture. 
25. Zoltan, A. Vattai. Floyd- Warshall in scheduling open networks/ Zoltan A. Vattai // Budapest, Hungary, Creative Construction Conference 25—28 June 2016. 



 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS