T. 15 S. 05 (2025): Tạp chí Vật liệu & xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Tổng quan về giải pháp tối ưu trong lập phương án thi công xây dựng

Lê Ngọc Thanh , Hồ Ngọc Khoa , Nguyễn Mạnh Tuấn

Từ khóa:

Tối ưu hoá
Đa mục tiêu
Tổ chức thi công
Thuật toán tối ưu
Kiểm soát khí thải

Tóm tắt

Trong lĩnh vực xây dựng, quá trình tổ chức thi công đóng vai trò then chốt trong việc chuyển hóa thiết kế thành hiện thực, đòi hỏi công tác lập kế hoạch và lựa chọn phương án thi công phải được thực hiện một cách khoa học, có hệ thống và dựa trên nhiều tiêu chí kỹ thuật, kinh tế và môi trường. Bên cạnh tiêu chí chất lượng, thời gian và chi phí thì tiêu chí kiểm soát phát thải đang được quan tâm theo định hướng phát triển bền vững trở thành một yêu cầu cấp bách. Đặc biệt, khi đưa tiêu chí kiểm soát khí thải vào cùng với các mục tiêu truyền thống như chi phí, tiến độ, độ an toàn và khả thi về kỹ thuật, bài toán thiết lập phương án thi công trở thành một bài toán tối ưu nhiều mục tiêu với các mâu thuẫn nội tại. Chính vì vậy, việc xây dựng và phát triển một thuật toán tối ưu nhiều mục tiêu chuyên biệt, có khả năng xử lý đồng thời các mục tiêu mâu thuẫn hiệu quả là trọng tâm cần thiết của nghiên cứu. Mặt khác, các chuyên gia khoa học kỹ thuật cũng đang nỗ lực nghiên cứu các giải pháp xử lý nhiều mục tiêu tốt hơn. Bài viết này trình bày tổng quan về tình hình phát triển của các thuật toán tối ưu nhiều mục tiêu, ưu điểm của nó mang lại và định hướng phát triển trong việc sử dụng phương pháp tối ưu bằng các thuật toán nhiều mục tiêu trong lập phương án thi công xây dựng.

Điều hướng Người dùng

PDF

Cách trích dẫn

Lê Ngọc Thanh, Hồ Ngọc Khoa, & Nguyễn Mạnh Tuấn. (2025). Tổng quan về giải pháp tối ưu trong lập phương án thi công xây dựng. Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 15(05), Trang 129 – Trang 136. https://doi.org/10.54772/jomc.05.2025.1151

Tài liệu tham khảo

  1. Wang, M., & Ding, Y. “Multi-objective optimization of construction project time–cost–carbon emission based on BIM technology”. E3S Web of Conferences, 386, 04004, (2023).
  2. Zuo, J., & Zhao, Z. Y. “Green building research–current status and future agenda: A review”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 30, 271–281, (2014).
  3. Akbarnezhad, A., & Xiao, J. “Estimation and minimization of embodied carbon of buildings: A review”. Buildings, 7(1), 5, (2017).
  4. Deb, K., Pratap, A., Agarwal, S., & Meyarivan, T. “A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II”. IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 6(2), 182–197, (2002).
  5. PMA. A Guide to the Project Management Body of Knowledge PMBOK GUIDE. Seventh Edition. PMI, 2021.
  6. Lê Hồng Hà, Hồ Ngọc Khoa – Trường Đại học xây dựng Hà Nội, bài giảng môn Cơ sở quản lý công trình. 2020.
  7. Patricia D. Galloway, Ph.D., P.E., F.ASCE. “Survey of the Construction Industry Relative to the Use of CPM Scheduling for Construction Projects”. Journal of Construction Engineering and Management. Volume 132, Issue 7, (2006).
  8. Yanjin Qian, Min Xie, Thong Ngee Goh, Jun Lin. “Optimal testing strategies in overlapped design process”. European Journal of Operational Research. Volume 206, Issue 1, (2010).
  9. Alcabes, J. “Fast-track scheduling”. Project Management Quarterly. 4(3), 15, 1973.
  10. S. Revay, P. Fazio, O. Moselhi, P. ThéBerge. “Fast-tracking of construction projects: a case study”. Can. J. Civ. Eng. IS, 493-499, 1988.
  11. C. William Ibbs, Stephanie A. Lee, Michael I. Li. “Fast-Tracking’s Impact on Project Change”. Project Management Journal. 1998, Vol. 29, No. 4, 35–42, 1998.
  12. Claudia Garrido Martins, Susan M. Bogus, Vanessa Valentin. “Perceptions of Construction Risks Due to Fast-Track Activity Overlapping”. Eng. 4(4), 2879-2895, 2023.
  13. Khalid K. Naji, Murat Gunduz, Mohamed Adalbi. “Analysis of Critical Project Success Factors—Sustainable Management of the Fast-Track Construction Industry”. Buildings. 13, 2890, 2023.
  14. Fachrurrazi, Husin, S. “Practical Crash Duration Estimation for Project Schedule Activities”. Journal of King Saud University - Engineering Sciences. 2019.
  15. Dimitrios D. Kantianis. “Construction Project Crashing with Uncertain Correlated Normal and Crash Task Durations and Costs: An Integrated Stochastic Practical Approach”. European Project Management Journal. 13(1):3-22, 2023.
  16. Harun Turkoglu, Gul Polat, Firat Dogu Akin. “Crashing construction projects considering schedule flexibility: an illustrative example”. International Journal of Construction Management. 23(5):1-18, 2021.
  17. Fachrurrazi, Saiful Husin. “Practical Crash Duration Estimation for Project Schedule Activities”. Journal of King Saud University - Engineering Sciences. S1018-3639(19)30238-7, 2019.
  18. Arnold Ziesche, Julia Bergelt, Heiner Deubel, Fred H. Hamker. “Pre- and post-saccadic stimulus timing in saccadic suppression of displacement – A computational model”. Automation in Construction. 138 (2017) 1–11, 2017.
  19. Omar Doukari, Boubacar Seck, David Greenwood. “The Creation of Construction Schedules in 4D BIM: A Comparison of Conventional and Automated Approaches”. Buildings. 12(8), 1145, 2022.
  20. Omar Doukari, Boubacar Seck, David Greenwood. “The efficient generation of 4D BIM construction schedules: A case study of the Nanterre 2 CESI project in France”. Frontiers in Built Environment. Volume 8-2022.
  21. Johnny K.W. Wong, Heng Li, Haoran Wang, Ting Huang, Eric Luo, Vera Li. “Toward low-carbon construction processes: the visualisation of predicted emission via virtual prototyping technology”. Automation in Construction. 33 (2013) 72 – 78, 2013.
  22. Pengju Bie, Liang Ji, Huanxing Cui, Gang Li, Shunli Liu, Ying Yuan, Kebin He, Huan Liu. “A review and evaluation of nonroad diesel mobile machinery emission control in China”. Journal of Environmental Sciences. Volume 123, January 2023, Pages 30-40.
  23. Nguyễn Thành Trung, Nguyễn Sĩ Thành, Lê Văn Tuấn. “Đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp giảm nguy cơ gây ô nhiễm môi trường không khí đối với máy móc thi công trong các dự án đầu tư xây dựng dân dụng”. Tạp chí Vật liệu và Xây dựng. Tập 14 số 05 năm 2024.
  24. Isuri Amarasinghe, Tingting Liu, Rodney A. Stewart, Sherif Mostafa. “Paving the way for lowering embodied carbon emissions in the building and construction sector”. Clean Technologies and Environmental Policy. Volume 27, pages 1825-1843, 2025.
  25. Blum, C., & Roli, A. “Metaheuristics in combinatorial optimization: Overview and conceptual comparison”. ACM Computing Surveys, 35(3), 268–308, 2003.
  26. Whitley D. A. “Genetic algorithm tutorial”. Statistics and Computing. 4(2):65-85, 1994.
  27. Sivanandam S, Deepa S. Genetic. “Algorithm optimization problems. In: Introduction to Genetic Algorithms”. Springer Science & Business Media. pp. 165-209, 2008.
  28. Talbi EG. “Metaheuristics: From Design to Implementation”. John Wiley & Sons; p. 500, 2009.
  29. Boussaid I, Lepagnot J, Siarry P. “A survey on optimization metaheuristics”. Information Sciences. 237:82-117, 2013.
  30. Rardin, R. L., & Uzsoy, R. “Experimental evaluation of heuristic optimization algorithms: A tutorial”. Journal of Heuristics, 7(3), 261–304, 2001.
  31. Abouhawwash, M., M. Jameel, and K. Deb. “A smooth proximity measure for optimality in multi-objective optimization using Benson’s method”. Computers & Operations Research, Vol.117, p.104900, 2020.
  32. Jameel, M. and M. Abouhawwash. “Multi-objective Mantis Search Algorithm (MOMSA): A novel approach for engineering design problems and validation”. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol.422, p.116840, 2024.
  33. Simon D (2013). Evolutionary Optimization Algorithms. John Wiley & Sons. 2013. p. 772.
  34. Awad M, Khanna R. “Efficient Learning Machines: Theories, Concepts, and Applications for Engineers and System Designers”. Berkeley, CA: Apress. 2015. p. 268.
  35. Fallah-Mehdipour E, Haddad OB, Rezapour Tabari MM, Marino MA. “Extraction of decision alternatives in construction management projects: Application and adaptation of NSGA-II and MOPSO”. Expert Systems With Applications. 2012; 39(3): 2794-2803.
  36. Van den Bergh F, Engelbrecht AP. “A cooperative approach to particle swarm optimization”. IEEE Transactions on Evolutionary Computation. 2004; 8(3):225-239.
  37. Parpinelli RS, Lopes HS, Freitas AA. “Data mining with an ant colony optimization algorithm”. IEEE Transactions on Evolutionary Computation. 2002;6(4):321-332.
  38. Truong-Son Cao, Thi-Thanh-Thuy Nguyen, Van-Son Nguyen, Viet-Hung Truong, Huu-Hue Nguyen. “Performance of six metaheuristic algorithms for multi-objective optimization of nonlinear inelastic steel trusses”. Buildings. 13 (4), 868, 2023.
  39. Truong-Son Cao, Hoang-Anh Pham, Viet-Hung Truong. “An efficient algorithm for multi-objective structural optimization problems using an improved pbest-based differential evolution algorithm”. Advances in Engineering Software. 197, 103752, 2024.
  40. Kalita, K., Jangir, P., Čep, R. et al. “Many-Objective Grasshopper Optimization Algorithm (MaOGOA): A New Many-Objective Optimization Technique for Solving Engineering Design Problems”. Int J Comput Intell Syst 17, 214 (2024).
  41. Yuan, J., Liu, H.-L., Gu, F., Zhang, Q., He, Z. “Investigating the properties of indicators and an evolutionary many-objective algorithm using promising regions”. IEEE Trans. Evol. Comput. 25(1), 75–86 (2021).
  42. Deb, K., & Jain, H. “An Evolutionary Many-Objective Optimization Algorithm Using Reference-Point-Based Nondominated Sorting Approach (NSGA-III)”. IEEE TEC, 18(4), 577–601, 2014.
  43. Ishibuchi, H., et al. “Performance metrics for many-objective optimization: A critical review”. IEEE TEC, 22(1), 97–116, 2018.
  44. Li, K., et al. “The θ-dominance based evolutionary algorithm for many-objective optimization”. IEEE TEC, 19(3), 408–423, 2015.
  45. Alothaimeen and D. Arditi. “ Overview of Multi-Objective Optimization Approaches in Construction Project Management, Multicriteria Optimization - Pareto-Optimality and Threshold-Optimality”. IntechOpen. Nov. 26, 2020.
  46. A. Sathya Narayanan and C. R. Suribabu. “Multi-Objective Optimization of Construction Project Time-Cost-Quality Trade-off Using Differential Evolution Algorithm”. Jordan Journal of Civil Engineering. Volume 8, No. 4, 2014
  47. Trần Đức Học, Hồ Ngọc Khoa, Lương Đức Long. “Đề xuất thuật toán đa mục tiêu nhóm xã hội và phương pháp ra quyết định đa tiêu chí cho bài toán thời gian, chi phí, rủi ro trong tiến độ dự án”. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXDHN. 14 (5V), 66-76, 2020.
  48. Sethy, B.P., Gupta, P., Chandra, A. “Optimizing construction time, cost, and quality: a hybrid AHP-NSGA-III model for enhanced multi-objective decision making”. Asian J Civ Eng. 26, 1043–1057, 2025.
  49. Duc-Hoc Tran, Khanh-Nhan Tran, Nghia Hoai Nguyen. “A novel hybrid multiple objective optical microscope algorithm for fuzzy time, cost, and quality tradeoff in project management”. International Journal of Construction Management. 25 (10), 1141-1153, 2025.