Reduction of construction duration through the optimization of work execution periods

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32347/2707-501x.2025.56(1).200-207

Keywords:

resource saving, local extrema, deployment and folding periods of work flows, work organization methods, optimization

Abstract

Construction requires improved principles for optimizing project durations when they deviate from normative values. To fulfill this task, it is first necessary to have information about the workflow, the composition and compatibility of work brigades, and then to apply both existing and newly developed organizational and technological methods to reduce the overall construction time. This paper proposes identifying destabilizing factors and optimization solutions for non-rhythmic construction flows.

Destabilizing factors are identified both for the construction process as a whole and for its individual elements. The assessment includes deviations in labor intensity (work duration) and the presence of local and global extrema within the system. The occurrence of local minima in the construction schedule leads to downtime in the network schedule (Critical Path Method), an increase in the deployment and folding periods of work flows, and uneven consumption of labor resources.

Another issue in construction is the insufficient availability of labor resources. Therefore, the task is approached through multicriteria optimization based on Pareto efficiency. To address the elimination of local minima, the article presents methods for influencing work durations and examines their impact on resource expenditure. The diagram illustrates a variant design approach for eliminating local minima. The second stage of optimization involves defining the optimization criterion and maximizing the use of similar brigades through the parallel method in the matrix system. In the parallel method, the period during which compatible brigades can work simultaneously is extended.

As a result of the two-stage optimization of the non-rhythmic work flow, the following outcomes were achieved: elimination of local extrema; reduction in construction duration (from 153 to 90 days for the flow method, and from 128 to 90 days for network scheduling); nearly identical work periods for installation and integrated brigades (B – 73 days, C…D – 74 days, E – 79 days); and a reduction in the number of brigades on site (from six to five).

References

Самоненко І.В. (2025). Ефективне планування розкладу для автобусних маршрутів з зоною накладання. Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві, 23, 250–263. DOI: https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2025-13(23)-22

Савйовский В.В., Броневицкий А.П., Каржинерова Е.Г. (2017). Алгоритм анализа организационно-технологических решений восстановления стен при ревитализации промышленных зданий. Будівельне виробництво, 62(1), 5–10. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/buvu_2017_62%281%29__4

Мудрий І.Б., Вибранець Ю.Ю. (2021). Принцип формування об’єктних організаційно-технологічних схем зведення. Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві, 16, 109–114. DOI: https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2021-6(16)-14

Тугай О.А., Іванейко І.Д., Дубинка О.В., Шебек М.О., Іванейко М.М., Олійник В.М. Вплив періоду згортання потоків у промисловому будівництві без застосування додаткового трудового ресурсу. Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин, 2023, 52(1), 171-180. DOI: https://doi.org/10.32347/2707-501x.2023.52(1).171–180

Афанасьев В.А. Поточная организация строительства. Л.: Стройиздат, 1990. 303 с.

Гуляницький Л.Ф., Мулеса О Ю. Прикладні методи комбінаторної оптимізації: навч. посіб. К.: Видавничо-поліграф. центр "Київ. ун-т", 2016. 143 c. https://sau.nmu.org.ua/ua/osvita/metod/magistr/ MDO_pidruchnyk.pdf

Tadeusz Maj. (2007). Organszacja budowy.Warszawa. 220 р.

ДСТУ Б.А.3.1-22:2013. Визначення тривалості будівництва об’єктів. [Чинний від 2014-01-01]. Вид. офіц. Київ: Мінрегіон України, 2014. 43 с.

Шумаков И.В., Микаутадзе Р.И., Ляхов И.И. (2018). Оптимизационные тенденции в прогнозировании продолжительности строительства. Науковий вісник будівництва, 91(1), 115–121. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nvb_2018_91_1_17

Ушацький С.А., Шейко Ю.П., Тригер Г.М. та ін. Організація будівництва. Підручник. К.: Кондор,2007. 521 с.

Chao-Hsien Pan J., Chen J.-Sh., Chao Ch.-M. (2002). Minimizing tardiness in a two-machine flow-shop. Computers & Operations Research, 29, 869–875. DOI: https://doi.org/10.1016/S0305-0548(00)00090-3

Ivaneiko Ihor. (2023). System of redistribution of non-used resource work in non-rhythmic flow-lines. Theory and Building Practice, 5 (1), 64–71. DOI: https://doi.org/10.23939/jtbp2023.01.064

Ivaneiko Ihor. (2024). Reducing the duration of the flow-line construction in parallel using existing teams. Theory and Building Practice, 6(1), 32–39. DOI: https://doi.org/10.23939/jtbp2024.01.032

Published

2025-11-25

How to Cite

IVANEIKO, I. ., IVANEIKO, M. ., RASPUTNYI, S. ., & OSYPOVA, A. . (2025). Reduction of construction duration through the optimization of work execution periods . Ways to Improve Construction Efficiency, 1(56), 200–207. https://doi.org/10.32347/2707-501x.2025.56(1).200-207