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基于改進 GRO-GWO 算法的裝配式建筑施工多目標優化
Multi - objective Optimization of Prefabricated Building Construction based on Improved GRO - GWO Algorithm
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樊德兵 ,王育德 ,孔   芳

 

(河北工程大學 土木工程學院 ,邯鄲 056038  )

摘   要 :針對裝配式建筑施工管理中的多目標優化問題 ,在傳統工期 -成本 -質量目標基礎上 ,增加碳排放目標 ,構建了四目標優化模型。將 GRO 算法與 GWO 算法的優點相結合 ,提出 GRO - GWO 算法并對其進行改進 ,利用改進 GRO - GWO 算法對裝配式建筑施工多目標優化模型進行求解。以濟寧某公租房項目為例進行驗證 ,優化后方案為:工期 138. 84 小時 、成本 14. 89 萬元 、碳排放 75996. 89 千克 、質量得分 6. 36 分。與正常模式相比 ,該方案工期縮短 10. 92% ,  成本降低 3 . 76% ,  碳排放減少 0. 19% ,  質量符合要求。結果表明 ,所建模型與算法能為裝配式建筑施工的多目標優化決策提供有效支持 ,有助于提升工程管理的綜合效益與綠色水平。

關鍵詞:裝配式建筑 ;項目管理 ;GRO - GWO 算法 ;多目標優化

中圖分類號:TU711           

文獻標志碼:A            

文章編號: 1005- 8249  (2025)  05- 0136- 06

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2025 .05 .024

FAN Debing ,  WANG Yude ,  KONG Fang

(School of Civil Engineering ,  Hebei University of Engineering ,  Handan 056038 ,  China)

Abstract :  In order to reduce carbon emissions in the construction process of prefabricated buildings and optimize comprehensive performance ,   a multi - objective  optimization model of construction period ,  cost , carbon  emissions  and  quality  is  constructed. Firstly ,  based on the ordered weighted average operator and the  Delphi  method to  quantify the  quality objectives , the  single - objective optimization functions  of the  four  major  objectives  are  established  by reasonable assumptions ,  and  then the multi objective integration is carried out by using the  multi - attribute  utility  function. According to  the  characteristics  of the  model solution ,   the advantages of the  gold rush optimization algorithm  (GRO)  and the  gray wolf optimization  algorithm  ( GWO)   are combined , and an improved GRO - GWO  algorithm is proposed.  The  example verification  shows  that the algorithm can shorten the construction  period  by  10. 92 % , save  the  cost  by  3 . 76 % , reduce the construction carbon emission by  0. 19  % ,  and optimize  the quality  level  by  6. 36 . The research results provide  a  quantitative  decision  -  making  tool for  low  -  carbon management of prefabricated building construction.

Key words :  prefabricated building;  project management;  GRO - GWO algorithm;  multi - objective  optimization

基金項目: 國家自然科學基金資助項目  (52278171 ) ;河北省自然科學基金資助項目  (E2020402079)

作者簡介: 樊德兵  (1999—) ,   男 ,碩士 ,研究方向: 結構項目管理。

收稿日期:2024 - 04 - 22


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