近年来,随着我国建筑业的蓬勃发展,装配式建筑受到了政府的大力推广。相对于传统建筑,装配式建筑采用“生产-运输-装配”一体化的建造方式,能有效地缩短工期、节约大量的水、木材和用工量、及减少大量建筑垃圾,并且逐渐地被认为是大城市中更加生态和可持续发展的一种建造方法。然而,新颖的建造方法在其应用实施过程中遇到的问题层出不穷,因具有集成性和系统性,使得传统的建模研究方法面临严峻的挑战,迫切需要发展形成一体化的建模研究方法,支撑“生产-运输-装配”一体化建造方式的发展。随着计算机技术的迅猛发展,“生产-运输-装配”一体化建造领域也迎来了建模计算分析和虚拟仿真的浪潮,为装配式建筑的发展提供了新的思路,也为建筑工业化的贯彻执行提供了强有力的支持。本文从“生产-运输-装配”一体化建造方式出发,在结合文献综述和工程实际的基础上,指出了现有装配式建筑在生产、运输调度及装配吊装过程三阶段优化建模方法的不足及现有研究的空白,提出了装配式建筑集生产-运输-现场装配一体化的生产、运输调度优化建模理论及装配吊装优化建模与虚拟仿真可视化集成技术研究方法。首先详细阐述了构建基于JIT理论和批调度思想的单机调度模型对生产阶段调度方案进行优化的研究思路,并证明了模型可用动态规划算法求解。接着,结合工程实际,阐述了构建基于时变理论和批调度思想的多目标优化模型对运输阶段调度方案进行优化的研究思路,模型中考虑环境绩效因素和经济绩效因素对装配式建筑建造过程总成本的影响,对环境绩效因素和经济绩效因素进行了量化处理,并证明了模型可用多项式时间优化算法求解。最后,详细描述了双塔机吊装路径建模优化过程及相应的理论求解方法,并用工程案例阐述了最短吊装路径算法与基于Unity3D平台开发的虚拟吊装模拟技术集成对装配式建筑现场装配过程控制的应用价值。本文将“生产-运输-装配”一体化建模方法应用于装配式建筑的整个建造过程,充分考虑了制造和建造活动分属不同的利益主体,为构件制造生产与工程现场装配进一步建模研究问题提供了新的思路。