Sử dụng phần mềm EZStrobe mô phỏng quá trình đào hầm bằng phương pháp khoan nổ

Tóm tắt Sử dụng phần mềm EZStrobe mô phỏng quá trình đào hầm bằng phương pháp khoan nổ: ...ơ chế mô phỏng AS (quét hoạt động - Activity Scaning), nhƣng sử dụng ngôn ngữ mục đích chung (hàm, ràng buộc, biến...) để tăng cƣờng khả năng mô phỏng. Trong Stroboscope, không cần bổ sung chu kỳ hoạt động riêng biệt để mô hình hóa các hoạt động với các tài nguyên tƣơng tự. EZStrobe [1...iện) 4.2. Chuẩn bị dữ liệu cho mô hình Các biến về tài nguyên sử dụng trong mô hình của dự án đƣờng hầm Đèo Cả đƣợc mô tả trong bảng 2, trong đó thể hiện ký hiệu biến trên mô hình và giá trị thực của chúng. Các biến ExcvSoil và DmpdSoil đƣợc tự động xác định trong quá trình mô phỏng. ... RdyLd ReturnEmpty RetrnEmptTrckTm DmpdSoil 0 UnloadSoil UnldSlTm TransferSoil TrnspTrckTm 1 LoadSoil LdSlTm 1 TruckCap 1>0 , 1 ExcvSoil 0 >=0 , TruckCap !=0 , 0 Loader nLdrss >0 , 1 1 RdyMnvr 0 2 StopSoilDisp RdySclng 1>0 , 1 DmpdSoil 0 ==SoilAmt , 0 1...

pdf8 trang | Chia sẻ: Tài Phú | Ngày: 21/02/2024 | Lượt xem: 48 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Sử dụng phần mềm EZStrobe mô phỏng quá trình đào hầm bằng phương pháp khoan nổ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ng mục tiêu mô phỏng và kế 
hoạch nghiên cứu. 
(2) Thu thập dữ liệu và xác định mô hình 
nguyên lý. 
(3) Hợp thức hóa mô hình nguyên lý 
(4) Xây dựng mô hình mô phỏng trên máy tính. 
(5) Chạy thử 
(6) Kiểm chứng mô hình mô phỏng 
(7) Lập kế hoạch thử nghiệm 
(8) Thử nghiệm mô phỏng 
(9) Xử lý kết quả mô phỏng 
(10) Sử dụng và lƣu trữ kết quả. 
Ở kết quả bƣớc 4, ngƣời ta xây dựng đƣợc 
những chƣơng trình trên máy tính, còn gọi là mô 
h nh số hay mô h nh mô phỏng. Nhƣ vậy, ngƣời 
sử dụng có thể căn cứ vào mục tiêu mô phỏng 
và kế hoạch nghiên cứu của mình để lựa chọn 
các mô hình số có sẵn phù hợp để thực hiện việc 
mô phỏng hệ thống cần nghiên cứu. 
c) Các ngôn ngữ mô phỏng 
Các phần mềm mô phỏng chuyên dụng đƣợc 
gọi là ngôn ngữ mô phỏng và thiết bị mô phỏng. 
Ngôn ngữ mô phỏng bao gồm nhiều khối chuẩn, 
ngƣời sử dụng chỉ cần nạp các thông số cần 
thiết, nối các khối theo một logic định trƣớc, 
cho mô hình chạy trong thời gian mô phỏng và 
nhận đƣợc các kết quả dƣới dạng bảng số hoặc 
đồ thị. Sử dụng các ngôn ngữ mô phỏng có rất 
nhiều ƣu điểm nhƣ: 
- Thời gian xây dựng mô hình ngắn. 
- Dễ dàng thay đổi cấu trúc và thông số của 
mô hình. 
- Dễ gỡ rối, sửa chữa sai sót. 
- Các kết quả đƣợc xử lý tốt, thuận tiện cho 
việc sử dụng. 
2.2. Sự phát triển của các hệ thống mô 
phỏng trong lập kế hoạch và ph n t ch các 
hoạt động x y dựng 
Việc áp dụng mô phỏng máy tính vào việc 
lập kế hoạch và phân tích các hoạt động xây 
dựng đã đƣợc Halpin giới thiệu qua phƣơng 
pháp mô hình hóa CYCLONE (dựa trên mô 
phỏng sự kiện rời rạc) vào năm 1973 [5]. Một 
phát triển của CYCLONE là phần mềm 
MicroCYCLONE ra đời vào những năm 1980 
[6]. Ngƣời sử dụng CYCLONE có thể nghiên 
cứu về các hoạt động xây dựng nhƣ vận chuyển 
đất, làm mặt đƣờng, đào hầm, xây dựng phân 
đoạn một kết cấu trên cao, đổ bê tông nhà cao 
tầng... [7]. Các chƣơng trình mô phỏng cải tiến 
xuất phát từ CYCLONE có thể kể đến 
INSIGHT, RESQUE, UM-CYCLONE, ABC, 
DISCO, HSM và HKCONSIM [4]. 
Từ đầu những năm 1990 đến năm 2000, sự 
phát triển về khả năng mô hình hóa và mô 
phỏng trong ngôn ngữ lập trình đã đƣợc tập 
trung chú ý và một số hệ thống mô phỏng mới 
đã ra đời. Điển hình là COOPS của Liu và 
Ioannou, CIPROS của Odeh, Tommelein và 
cộng sự, STEPS của McCahill và Bernold, 
STROBOSCOPE của Martinez và Ioannou, 
Symphony của AbouRizk và Hajjar [4]. Giai 
đoạn sau này ngƣời ta hƣớng tới việc tích hợp 
mô phỏng với các công cụ khác, đặc biệt về tính 
trực quan, ví dụ: Xu và AbouRizk đã giới thiệu 
cách tích hợp mô hình 3D AutoCAD với mô 
phỏng máy tính để tạo điều kiện cho việc ra 
quyết định tốt hơn trong quá trình xây dựng; 
Kamat và Martinez đã giới thiệu ngôn ngữ 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 12 
Vitascope, một hệ thống mô phỏng sự kiện rời 
rạc đƣợc thiết kế tích hợp với khả năng hiển thị 
3D để mô phỏng các ứng dụng xây dựng [4]. 
3. G Ớ T ỆU VỀ P ẦN MỀM MÔ 
P ỎNG EZSTRO E 
3.1. Cơ sở của phần mềm mô phỏng 
EZStrobe 
Một trong những phát triển mới nhất trong 
mô phỏng sự kiện rời rạc của các hoạt động xây 
dựng là Stroboscope [9], một ngôn ngữ lập trình 
mô phỏng đa năng, có khả năng mô hình hóa và 
mô phỏng các hoạt động xây dựng phức tạp. 
Các khối xây dựng tƣơng tự nhƣ CYCLONE 
đƣợc sử dụng trong mô hình. Stroboscope giữ 
lại cơ chế mô phỏng AS (quét hoạt động - 
Activity Scaning), nhƣng sử dụng ngôn ngữ 
mục đích chung (hàm, ràng buộc, biến...) để 
tăng cƣờng khả năng mô phỏng. Trong 
Stroboscope, không cần bổ sung chu kỳ hoạt 
động riêng biệt để mô hình hóa các hoạt động 
với các tài nguyên tƣơng tự. 
EZStrobe [10] là một hệ thống mô phỏng sự 
kiện rời rạc dựa trên các Sơ đồ chu trình hoạt 
động (Activity Cycle Diagrams - ACD) mở 
rộng và có chú thích. Nó sử dụng công cụ mô 
phỏng của Stroboscope và cũng tuân theo mô 
thức mô phỏng quét hoạt động ba pha. Một mô 
hình mô phỏng EZStrobe đƣợc thể hiện hoàn 
toàn bằng một mạng đồ họa, có các nút và liên 
kết đƣợc xây dựng bằng đồ họa kéo và thả từ 
khuôn mẫu EZStrobe. Logic hoàn chỉnh của 
một mô hình EZStrobe đƣợc thể hiện hoàn toàn 
bởi mạng ACD và luôn hiển thị. Tất cả các liên 
kết đƣợc chú thích để hiển thị các điều kiện khởi 
động cho các hoạt động và định tuyến tài 
nguyên. Dung lƣợng ban đầu của các hàng đợi 
đƣợc hiển thị trên mạng. Không có các câu lệnh 
logic ẩn. 
 EZStrobe đƣợc phát triển và chạy trong 
Microsoft Visio. Với một mạng đồ họa ban đầu, 
EZStrobe tạo ra mô hình tƣơng đƣơng bằng 
cách sử dụng các câu lệnh Stroboscope và gửi 
nó đến Stroboscope để thực hiện mô phỏng. 
Quá trình đó là tự động hóa và hoàn toàn ẩn đối 
với ngƣời dùng. Do đó, học và sử dụng 
EZStrobe không yêu cầu kiến thức về 
Stroboscope cũng nhƣ không sử dụng 
Stroboscope trực tiếp. Kết quả một mô phỏng 
EZStrobe đƣợc hiển thị trong cửa sổ đầu ra của 
Stroboscope và trong Visio bằng cách nhấp 
chuột phải vào từng nút. 
3.2. Mô hình hoạt hình để xác minh mô phỏng 
EZStrobe cung cấp mô hình đồ họa và tƣơng 
tác để xác minh (gỡ lỗi) bằng phƣơng thức mô 
hình hoạt hình. Các khả năng hoạt hình của nó 
đƣợc thiết kế dành riêng cho nhà phát triển mô 
hình để hiểu và có đƣợc niềm tin vào tính chính 
xác của mô hình. Hình động minh họa lại trạng 
thái động của mô phỏng (ví dụ: dung lƣợng hiện 
tại của hàng đợi và số lƣợng phiên bản hoạt 
động đang diễn ra) và các sự kiện diễn ra trong 
quá trình mô phỏng (ví dụ: khi một phiên bản 
của một hoạt động bắt đầu hoặc kết thúc, khi 
hàng đợi nhận đƣợc tài nguyên hoặc khi tài 
nguyên chảy qua các liên kết). 
3.3. ầu ra của mô phỏng 
Bởi vì một ACD EZStrobe đƣợc chú thích là 
một miêu tả hoàn chỉnh của một hoạt động, 
trong hầu hết các trƣờng hợp, không cần thêm 
đầu vào cơ bản nào để chạy mô phỏng. Đối với 
các mô phỏng không dừng lại một cách tự nhiên 
(tức là, có khả năng có thể chạy mãi mãi), cần 
phải chỉ định một điều kiện kết thúc mô phỏng. 
Trong EZStrobe, điều kiện này có thể đƣợc 
chọn bằng cách chỉ định giới hạn về thời gian 
mô phỏng hoặc số lần diễn ra một hoạt động cụ 
thể. Mục đích của việc mô phỏng một hoạt động 
là để có đƣợc các số liệu thống kê của năng 
suất. Theo mặc định, EZStrobe sẽ tạo một báo 
cáo bao gồm thời gian mô phỏng và thông tin về 
các hoạt động và hàng đợi của mô hình. 
4. MÔ P ỎNG QU TRÌN ÀO ẦM 
 ẰNG P ƢƠNG P P K OAN NỔ TRÊN 
P ẦN MỀM EZSTRO E 
4.1. Trƣờng hợp nghiên cứu 
Trong các nghiên cứu trƣớc đây [3] đã giới 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 13 
thiệu về việc xây dựng và áp dụng một mô hình 
xác định/tiền định để đánh giá tốc độ của quá 
trình đào hầm bằng phƣơng pháp khoan nổ. Các 
mô hình tiền định là các mô hình toán học mà 
trong đó các kết quả đƣợc xác định thông qua các 
mối quan hệ đã biết giữa các trạng thái và sự kiện 
mà chƣa xét đến sự biến đổi ngẫu nhiên. Điều này 
có nghĩa là chỉ xem xét đến các khoảng thời gian 
trung bình của các hoạt động và số liệu năng suất 
trung bình của các nguồn lực. Trong thực tế, các 
yếu tố này thay đổi ngẫu nhiên do nhiều nguyên 
nhân khác nhau. Việc sử dụng mô hình mô phỏng 
cho phép mô tả tính ngẫu nhiên của thời gian hoạt 
động và năng suất của thiết bị. Từ kết quả mô 
phỏng cho phép đƣa ra các đánh giá và quyết định 
về tổ chức, quản lý trong xây dựng đƣờng hầm, 
chẳng hạn nhƣ sử dụng tài nguyên hoặc các 
phƣơng án thi công khác nhau. 
 Trong bài báo này, chúng tôi vẫn dựa trên 
trƣờng hợp dự án hầm Đèo Cả nhƣ trong [3] để 
xây dựng mô hình mô phỏng và phân tích tốc độ 
đào hầm, cụ thể cho gói thầu 1A-2, đoạn 
Km5+470 đến Km5+900. Về công nghệ thi 
công hầm, liên danh các nhà thầu đã áp dụng 
công nghệ NATM. Phƣơng án thi công là thực 
hiện đào toàn tiết diện với mặt gƣơng thẳng 
đứng gồm các bƣớc cơ bản nhƣ sơ đồ hình 1 [3]. 
Phƣơng án thi công là thực hiện đào toàn tiết 
diện với mặt gƣơng thẳng đứng gồm các bƣớc 
cơ bản nhƣ sơ đồ hình 1 [4]. Chiều dài một chu 
kỳ khoan nổ đƣợc giới hạn từ 2 ÷ 4m, khi tính 
toán lấy trung bình bằng 3m. Đất đá có hệ số nở 
rời bằng 1,4. 
H nh 1. Tr nh tự thi công trong kết cấu 
chống đỡ loại B (đào toàn tiết diện) 
4.2. Chuẩn bị dữ liệu cho mô hình 
Các biến về tài nguyên sử dụng trong mô 
hình của dự án đƣờng hầm Đèo Cả đƣợc mô tả 
trong bảng 2, trong đó thể hiện ký hiệu biến trên 
mô hình và giá trị thực của chúng. Các biến 
ExcvSoil và DmpdSoil đƣợc tự động xác định 
trong quá trình mô phỏng. 
 ảng 2. Các biến về tài nguyên sử dụng trong mô hình 
TT Mô hình biến Ký hiệu biến Giá trị 
1 Số lƣợng xe chở đất nSoilTr 5 
2 Sức chứa của xe tải (m3) TruckCap 12 
3 Số lƣợng xe chở vật liệu chống tạm nMatTr 1 
4 Số lƣợng máy xúc nLdrs 1 
5 Số lƣợng máy khoan nJumbo 2 
6 Số lƣợng xe tải kiểu sàn nPlatfTrck 2 
7 Số nhân công làm việc trong một chu kỳ nCrew 9 
8 Số lƣợng đất đá đào phá trong một chu kỳ (m3) SoilAmt 336 
9 Lƣợng đất đá đào đƣợc (m3) ExcvSoil n.a. 
10 Lƣợng đất đổ tại khu vực xử lý đất (m3) DmpdSoil n.a. 
Phân phối xác suất thời lƣợng của từng hoạt 
động sử dụng trong mô hình mô phỏng đƣợc liệt 
kê trong bảng 3. Dựa trên các số liệu thu thập 
đƣợc từ hồ sơ thi công của nhà thầu và tham 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 14 
khảo ý kiến chuyên gia, tiến hành phân tích thống 
kê, các tác giả đi tới quyết định sử dụng mô tả đa 
số các thời lƣợng hoạt động theo phân phối tam 
giác (Triangular). Phân phối dạng tam giác có thế 
mạnh hơn so với phân phối chuẩn đó là không xét 
đến thời gian âm. Ngoài ra sử dụng phân phối 
dạng tam giác vì những lí do nhƣ sau [1]: 
- Việc lựa chọn loại hàm phân phối cho thời 
lƣợng công tác không phải là ở dạng phân phối 
xác suất mà cái chính là nó phải diễn tả đƣợc 
gần đúng tính chất phân phối xác suất của công 
việc và mục tiêu mô phỏng. Với mục đích đó, 
hàm phân phối dạng tam giác đều thỏa mãn các 
yêu cầu nói trên; 
- Phân phối tam giác phù hợp với trƣờng 
hợp mà thông tin về quá khứ không đầy đủ để 
xác định phân phối thực của công tác. Ta chỉ 
cần ba ƣớc lƣợng thời gian: thời gian thuận lợi 
(a), thời gian không thuận lợi (b), và thời gian 
bình thƣờng (m) là có thể diễn tả đƣợc phân 
phối thời lƣợng công việc. Do đó rất dễ đơn 
giản tính toán; 
- Trong phƣơng pháp mô phỏng, chỉ cần 
những thông tin cơ bản của phân phối tam giác 
nhƣng thông qua quá trình mô phỏng hàng 
nghìn lần, thì theo luật số lớn, kết quả vẫn rất 
gần với thực tế; 
- Phân phối tam giác có khoảng giới hạn nhƣ 
phân phối bêta. Do đó, nó phù hợp với những 
giới hạn về năng suất, thời gian và chi phí trong 
thực tế; 
- Tƣơng tự phân phối bêta, hình dạng của 
phân phối tam giác của nó có thể méo lệch tuỳ 
theo các thời gian ƣớc lƣợng. Do đó, nó diễn tả 
đƣợc tính chất của các yếu tố năng suất, thời 
gian và chi phí. 
 ảng 3. Ph n phối xác suất thời lƣợng của các hoạt động sử dụng trong mô hình 
TT Mô hình hoạt động Ký hiệu biến Giá trị (phút) 
1 Lắp đặt máy khoan PlcngJmbTm Triangular[25,30,40] 
2 Khoan lỗ mìn DrillTm Triangular[296,345,394] 
3 Di chuyển máy khoan DsplngJmbTm Triangular[15,20,25] 
4 Sửa chữa máy khoan RepJumboTm Uniform[20,40] 
5 Nạp thuốc nổ LdgExplTm Triagular[80,90,100] 
6 Nổ và thông gió BlstnVntltnTm Triangular[60,75,90] 
7 Sắp xếp xe tải đất vào vị trí MnvrTrckTm Triangular[2,3,5] 
8 Bốc xúc đất đá lên xe LdSlTm Triangular[9,10,12] 
9 Vận chuyển đất đá thải TrnspTrckTm Triangular[11,13,26] 
10 Đổ bỏ đất đá thải UnldSlTm Triangular[3,5,10] 
11 Xe tải đất (rỗng) quay vào TrnspTrckTm Triangular[11,13,26] 
12 Dọn khoang đào bằng máy MchSclngTm Triangular[5,10,15] 
13 Dọn khoang đào bằng thủ công MnlSclngTm Triangular[15,20,25] 
14 Vận chuyển vật liệu chống tạm TrnspTrckTm Triangular[11,13,26] 
15 Dỡ vật liệu chống tạm khỏi xe UnlLnngTm Triangular[5,7,10] 
16 Xe chở vật liệu (rỗng) quay ra TrnspTrckTm Triangular[11,13,26] 
17 Chống tạm đƣờng hầm LnngTnnlTm Triangular[25,30,40] 
18 Kiểm tra tình trạng khoang đào SrvyTnnlTm Triangular[20,30,45] 
19 Mở rộng hệ thống phụ trợ ExtndngSrvcsTm Triangular[20,30,40] 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 15 
4.3. Mô hình mô phỏng trong EZStrobe 
Thực hiện phân tích quá trình đào hầm bằng 
khoan nổ với các công đoạn chính thể hiện trên 
hình 1, đƣợc chi tiết hóa thành các công đoạn 
nhƣ sau: Khoan lỗ mìn  Nạp thuốc nổ Nổ 
và thông gió  Vận chuyển đất đá thải  Nạo 
vét khoang đào bằng máy và thủ công  Chống 
đỡ, gia cố  Khảo sát, chuẩn bị cho chu kỳ tiếp 
theo. Trên cơ sở đó, lập mô hình mô phỏng nhƣ 
thể hiện trên hình 2. 
SpcAvlbl
 1
PlacingJumbo
PlcngJmbTm
Cycle
nCycle
Drilling
DrillTm
DrillJumbo
nJumbos
DisplaceJumbo
DplcJmbTm
Repair
RepJumboTm
==1 , 1
>0 , 1
>0 , 1 1
1 P:95
P:5
RdyExplsvs
LoadExplosives
 LdgExplTm
BlastVent
BlstngVntltnTm
PlatfTruck
nPlatfTrcks
ExcvSoil
0
1 >0 , 1
>0 , 1 1
1
SoilAmt
RdyMnvr
0
ManoeuvreTruck
MnvrTrckTm
Trucks
nSoilTrs
>0 , 1
>0 , 1
ExcvSoil
0
RdyLd
ReturnEmpty
RetrnEmptTrckTm
DmpdSoil
 0
UnloadSoil
UnldSlTm
TransferSoil
TrnspTrckTm
 1
LoadSoil
LdSlTm
1
TruckCap
1>0 , 1
ExcvSoil
0
>=0 , TruckCap
!=0 , 0
Loader
nLdrss
>0 , 1 1
RdyMnvr
0
 2
StopSoilDisp
RdySclng
1>0 , 1
DmpdSoil
 0
==SoilAmt , 0
1
RdySclng
MechScaling
 MchSclngTm
RdyMnlSc
ManualScling
mnlSclngTm
Trucks
nSoilTrs
Excavator
nExcv PlatfTruck
nPlatfTrcks
RdyGrSp
>0 , 1
==nSoilTrs , 0
1>0 , 1
1
>0 , 1
1
>0 , 1
1
TransferLining
TrnspTrckTm
UnloadLining
 UnlLnngTm
LiningMat
MatTruck
nMatTr
ReturnMatTruck
TrnspTrckTm 
>0 , 1
>0 , 1
1
1
RdyExtServ
1
LiningTunnel
LnngTnnlTm
DrillJumbo
nJumbos
PlatfTruck
nPlatfTrcks
RdySrvy
Surveying
SrvyTnnlTm
Manlift
nMnlift
>0 , 1
1
1
2
>0 , 1
>0 , 2
>0 , 1
1
>0 , 1
ExtendServ
ExtdngSrvcsTm>0 , 1
SpcAvlbl
 1
1/2
1/2
Hình 2. Mô h nh mô phỏng quá tr nh đào hầm bằng khoan nổ trên EZStrobe 
Mô hình đã thiết lập đƣợc kiểm tra lỗi bằng 
chạy mô hình hoạt hình. Kết quả cho thấy mô 
hình đã hoạt động chính xác, có thể sử dụng để 
tiến hành mô phỏng 
4.4. Một số kết quả mô phỏng và nhận xét 
a) Về thời gian hoàn thành các công việc: 
Để có kết quả phù hợp với yêu cầu thống kê, 
quy hoạch số trƣờng hợp mô phỏng ngẫu nhiên 
là 100.000 lần. Trong mô hình EZStrobe, số lần 
lặp lại tối đa là 10.000 trên 1 lần chạy mô hình, 
vì vậy phải thực hiện 10 lần chạy mô hình. Từ 
kết quả của 10 lần chạy mô hình, thực hiện phân 
tích thống kê bằng các hàm Excel, kết quả cho 
trong bảng 4. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 16 
 ảng 4. Thời gian chu kỳ (thời gian chuyển dịch gƣơng đào) 
và tốc độ đào xác định bằng mô phỏng 
 Giá trị trung bình Độ lệch Giá trị lớn nhất Giá trị nhỏ nhất 
Thời gian chu kỳ (giờ) 18,32192 0,67882 19,86435 18,32192 
Tốc độ đào (m/24giờ) 3,93516 0,14696 4,23802 3,62458 
So sánh với kết quả tính toán từ mô hình tiền 
định [3] trong 3 trƣờng hợp: 
i) Khi các hệ số hiệu quả ui = 1: 
+ Tốc độ đào (tra từ đồ thị hình 3): 
0,1837*24 = 4,4568 (m/ngày) 
+ Thời gian chu kỳ (thời gian dịch chuyển 
gƣơng): 3/0,1837 = 16,3310 (giờ) 
ii) Khi hệ số hiệu quả liên quan đến giai đoạn 
khoan nổ u1 = 0,9: 
+ Tốc độ đào (tra từ đồ thị hình 3): 
0,1737*24 = 4,1688 (m/ngày) 
+ Thời gian chu kỳ: 3/0,1737 = 17,2712 (giờ) 
iii) Trƣờng hợp các hệ số hiệu quả ui đều 
bằng 0,9: 
+ Tốc độ đào (từ các công thức của mô hình 
tiền định): 0,1653*24 = 3,9672 (m/ngày) 
+ Thời gian chu kỳ: 3/0,1653 = 18,3486 (giờ). 
Nhận xét: Có thể thấy, kết quả mô phỏng về 
gần nhất với trƣờng hợp 3 của mô hình tiền định 
là trƣờng hợp có kể đến các yếu tố ảnh hƣởng 
đến năng suất, đƣợc lƣợng hóa bằng các hệ số 
hiệu quả ui < 1. 
b) Về hiệu quả sử dụng thiết bị theo thời gian: 
Trong số các thiết bị sử dụng để thi công, 
đƣợc quan tâm nhất là việc bố trí dây chuyền 
máy bốc xúc - xe vận chuyển đất và thời gian 
làm việc của thiết bị bốc xúc vì đây là công 
đoạn chiếm thời lƣợng lớn trong cả chu kỳ. Các 
thông tin thu nhận đƣợc từ quá trình mô phỏng 
cho thấy thời gian chờ của máy xúc (thông số 
Average Wait của hàng đợi Loader) theo 10 lần 
chạy mô phỏng nhƣ trong bảng 5. 
 ảng 5. Thời gian chờ của máy xúc từ kết quả quá trình mô phỏng 
Lần chạy 
mô phỏng 
Thời gian chờ của máy xúc 
(Average Wait) - phút 
Lần chạy 
mô phỏng 
Thời gian chờ của máy xúc 
(Average Wait) - phút 
1 30,58838 6 27,90763 
2 27,87987 7 26,68060 
3 28,22480 8 24,96764 
4 29,49733 9 27,68233 
5 27,22330 10 28,22645 
Nhƣ vậy, thời gian chờ của máy xúc tƣơng 
ứng với thời gian chu kỳ của trƣờng hợp có khả 
năng xảy ra nhất Tck = 18,32192 (giờ) là 
27,5877 phút. 
Nhận xét: Trong mô hình tiền định [3], để 
làm giảm thời gian chu kỳ vận chuyển, đồng 
thời phát huy hết công suất của máy xúc, đã 
lựa chọn số xe vận tải là 6, khi đó máy xúc sẽ 
làm việc liên tục. Điều này xảy ra nhờ giả 
thiết đơn giản hóa, cho rằng đoàn xe sẽ tạo 
thành một hàng, vào vị trí để nhận, đƣợc chất 
đầy đất đá và quay ra theo hàng, tức là chúng 
chạy theo vòng kín và tốc độ xe không đổi 
theo dự kiến. Tuy nhiên, kết quả mô phỏng 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 17 
cho thấy trong thực tế, giả thiết trên sẽ khó, 
thậm chí không xảy ra. 
5. K T LUẬN 
Việc sử dụng thời lƣợng công việc theo xác 
suất trong mô hình mô phỏng đã phản ánh bản 
chất của quá trình thi công với các yếu tố không 
lƣờng trƣớc đƣợc mà trong mô hình tiền định 
chỉ có thể phán đoán và lƣợng hóa bằng các giá 
trị hệ số theo chủ quan. Nhờ đó, mô phỏng cho 
đƣợc các đánh giá về các khả năng xảy ra trong 
cùng một phƣơng án trong trƣờng hợp thuận lợi 
nhất (giá trị min) và khó khăn nhất (giá trị max) 
bên cạnh trƣờng hợp có khả năng xảy ra nhất 
(giá trị trung bình). Nếu sử dụng nhiều phƣơng 
án để so sánh thì bức tranh càng sáng rõ, giúp 
cho ngƣời quản lý đƣa ra quyết định phù hợp 
với thực tế. Điều này với mô hình tiền định là 
rất khó khăn. 
Từ cơ sở của mô hình đƣợc thiết lập trên đây, 
có thể dựa trên các kịch bản theo các phƣơng án 
thi công khác nhau, với những điều kiện đầu 
vào khác nhau để thiết lập các mô hình mô 
phỏng tƣơng ứng và chạy mô hình lấy các kết 
quả, từ đó so sánh, lựa chọn phƣơng án tốt nhất 
có thể trong các điều kiện ràng buộc từ nhiều 
phía. Nội dung này xin đƣợc trình bày ở nghiên 
cứu tiếp theo. 
TÀ L ỆU T AM K ẢO 
1. Lại Hải Đăng, Lƣu Trƣờng Văn (2007). 
Mô phỏng tiến độ thi công công trình bằng 
phƣơng pháp Monte Carlo. Tạp chí KHCN Xây 
dựng, số 2/2007, tr.46-52. 
2. Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Thị Thục 
Anh (2006). Mô hình hóa hệ thống và mô 
phỏng. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. 
Hà Nội. 
3. Nguyễn Tiến Tĩnh, Bùi Đức Năng, Trần 
Anh Bảo (2019). Sử dụng mô hình xác định 
đánh giá ảnh hƣởng của các yếu tố đầu vào đến 
tốc độ của quá trình thi công hầm bằng phƣơng 
pháp khoan nổ. Tạp chí Ngƣời Xây dựng, số 
tháng 9 & 10/2019, tr.52-54. 
4. Trung Thanh Dang (2013). Analysis of 
microtunnelling construction operations using 
process simulation. Doctor’s dissertation, 
Bochum University, FRG. 
5. Halpin. DW (1973). An Investigation of 
the Use of Simulation Networks for Modeling 
Construction Operations, Ph.D. Dissertation. 
University of Illinois, Urbana, Illinois. 
6. Halpin, D. W. (1990). MicroCYCLONE 
System Manual. Division of Construction 
Engineering and Management, Purdue 
University, West Lafayette, IN, USA. 
7. Halpin, D. W., and Riggs, L. S., 
(1992). Planning and Analysis of 
Construction Operations. John Wiley and 
Sons, New York, USA 
8. Hoover, S. V., & Perry, R. F. 
(1989). Simulation: a problem-solving 
approach (p. 300). Reading, MA: Addison-
Wesley. 
9. Martinez, J. C. (1996). 
STROBOSCOPE: State and Resource Based 
Simulation of Construction Process, Ph.D. 
Dissertation. University of Michigan, Ann 
Arbor, MI, USA. 
10. Martinez, J. C. (2001, December). 
EZStrobe-general-purpose simulation system 
based on activity cycle diagrams. In 
Proceeding of the 2001 Winter Simulation 
Conference (Cat. No. 01CH37304) (Vol. 2, 
pp. 1556-1564). IEEE. 
Người phản biện: PGS, TSKH VŨ CAO MINH 

File đính kèm:

  • pdfsu_dung_phan_mem_ezstrobe_mo_phong_qua_trinh_dao_ham_bang_ph.pdf