AUTOMATED PROJECT SCHEDULE GENERATION USING CONSTRAINT SATISFACTION PROBLEM

Abstract

โครงการก่อสร้างประกอบไปด้วยกิจกรรมหลายประเภท ที่จะต้องดำเนินการร่วมกันตามช่วงเวลาต่างๆของโครงการ ซึ่งงานต่างๆเหล่านี้จะมี constraint เข้ามาเกี่ยวข้องจำนวนมาก เช่น  constraint ด้านเวลา  constraint ด้านลำดับขั้นตอนการก่อสร้าง  constraint ด้านนโยบายจากฝ่ายบริหาร  constraint ด้านทรัพยากร และ constraint ด้านความปลอดภัย เป็นต้น  constraint เหล่านี้จะมีทั้งแบบตายตัว (Fixed constraint) และแบบมีเงื่อนไข (Conditional constraint) สำหรับ constraint แบบตายตัวนั้น สามารถใช้วิธีการวางแผนงานที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน (Conventional scheduling method) เช่น วิธีสายงานวิกฤต (Critical Path Method : CPM) ได้ ส่วน constraint แบบมีเงื่อนไขเป็น constraint ที่สามารถสร้างแผนงานได้หลายทางเลือก  constraint เหล่านี้มีความซับซ้อนโดยวิธีการวางแผนที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันจะทำการโมเดลทางเลือกต่างๆให้ครบถ้วนได้ยาก ซึ่งในทางปฏิบัติหากมีการกำหนด constraint แบบมีเงื่อนไข ผู้วางแผนงานจะต้องลองสร้างแนวทางเลือกที่คาดว่าจะเป็นไปได้ทีละหนึ่งแนวทาง จากนั้นจึงตรวจสอบกับ constraint ที่กำหนดไว้ หากพบว่าแนวทางเลือกดังกล่าวขัดแย้งกับ constraint ที่กำหนดไว้ ก็จะต้องลองหาแนวทางเลือกอื่นต่อไปจนกว่าจะได้แผนงานที่เป็นไปได้ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลา งานวิจัยนี้ได้พัฒนาซอฟแวร์ที่เรียกว่า CSP SCHEDULER ที่สามารถใช้ในการโมเดล constraint ต่างๆที่มีลักษณะเป็น constraint แบบตายตัว และแบบมีเงื่อนไขได้ CSP SCHEDULER สามารถวางแผนงานโดยการสร้างความสัมพันธ์ของกิจกรรมตาม constraint ที่กำหนดให้ ซึ่งให้ผลลัพธ์ออกมาในรูปแบบของแผนทางเลือกต่างๆที่เป็นไปได้อย่างอัตโนมัติ ซอฟแวร์การวางแผนงานนี้จะใช้วิธีคอนสเตรนท์ซาทิสแฟคชั่นพร๊อบเบล็ม (Constraint Satisfaction Problem : CSP) มาใช้ในการวางแผนงานโครงการ งานวิจัยนี้ได้ใช้กรณีศึกษาการวางแผนงานปรับปรุงอาคารสำนักงานที่มี constraint ลักษณะเป็นเงื่อนไข โดยใช้ CSP SCHEDULER ในการวางแผนงาน  ซึ่งผลที่ได้พบว่าโปรแกรมสามารถสร้างแผนทางเลือก 4 แผนงานที่เป็นไปได้อย่างอัตโนมัติ ทำให้ผู้วางแผนงานมีแผนทางเลือกมากขึ้น และสามารถสร้างแผนงานที่สอดคล้องกับ constraint ต่างๆที่เกิดขึ้นในการทำงานจริงได้ อีกทั้งแผนงานที่ได้สามารถนำไปใช้ในการควบคุมและบริหารจัดการโครงการได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นต่อไป

In a construction project, it involves numerously different types of activity and constraint. The construction constraints can be referred to time limitation, technological and managerial issues, resource restriction, safety problems, and so on. All these construction constraints can be classified either into fixed or conditional constraints.  The fixed constraint can be planed and scheduled by the conventional scheduling approach such as the Critical Path Method (CPM) while the conditional constraint is characterized the greater complexity of the problems which the conventional scheduling methods have proven inadequate for scheduling in this kind of situation. In practice, the project planner must generate possible solutions compliance to the defined constraints. If the solution violates any given constraints, it is required to find out other alternatives which may cause time-consuming consequently. Attempting to treat this drawback, the authors developed an Automate Project Network Generation System using a computer science technique called CSP SCHEDULER that can be applied to both fixed and conditional constraints and can help to automatically formulate the interdependencies of activities under given constraints in form of several project networks. The proposed software program with utilizing "Constraint Satisfaction Problem (CSP)" generates solutions. A building renovation project has been used as a case study to demonstrate the practicality of the proposed software system. The project contained examples of conditional constraints. Conditional constraints can result in several planning alternatives. For this case study, four possible project networks are automatically generated by CSP SCHEDULER. The planner could then use predefined criterion to explore and prioritize the resulting project networks. CSP SCHEDULER can be used as a planning tool capable of handling fixed and conditional constraints normally found in real-life construction planning problems. The proposed method has the potential to transform the way construction schedules are generated and managed.