автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Организация транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда лесозаготовительного предприятия

кандидата технических наук
Чулуунбаатар Болдбаатар
город
Санкт-Петербург
год
2009
специальность ВАК РФ
05.21.01
цена
450 рублей
Диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева на тему «Организация транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда лесозаготовительного предприятия»

Автореферат диссертации по теме "Организация транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда лесозаготовительного предприятия"

На правах рукописи

Чулуунбаатар Болдбаатар

о 6 АВГ 2009

ОРГАНИЗАЦИЯ ТРАНСПОРТНОГО ОСВОЕНИЯ АРЕНДУЕМЫХ УЧАСТКОВ ЛЕСНОГО ФОНДА ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

05.21.01.- Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003475131

На правах рукописи

Чулуунбаатар Болдбаатар

ОРГАНИЗАЦИЯ ТРАНСПОРТНОГО ОСВОЕНИЯ АРЕНДУЕМЫХ УЧАСТКОВ ЛЕСНОГО ФОНДА ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

.21.01,- Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнено в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат технических наук, профессор Тюрин Николай Александрович

доктор технических наук, профессор Овчинников Михаил Михайлович кандидат технических наук, доцент Кочанов Анатолий Николаевич

Санкт-Петербургский научно-исследовательский лесного хозяйства

институт

Защита диссертации состоится «3 »Деж/яг.2009 г. в// часов на заседании диссертационного Совета Д 212. 220. 03 при Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии (194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, главное здание, зал заседаний).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова.

Автореферат разослан «¿Я> (ааоиЗ( 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Анисимов Г.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Создание эффективной системы лесоэксплуатации на принципах неистощительного лесопользования требует четкой планово-проектной взаимосвязи лесопромышленной и лесохозяйственной деятельности, учета лесоводственных, экологических и природных ограничений, потребностей рынка. Комплексного решения этих вопросов можно достичь путем создания интегрированных систем автоматизированного проектирования и управления лесопользованием.

Решение должно быть таковым, чтобы обеспечить выгодность, экономическую целесообразность проведения всех видов хозяйственной деятельности, включая лесозаготовки, лесотранслорт, используя методы направленные на повышение продуктивности лесов и уменьшение затрат, сохранение экологической устойчивости лесов и лесохозяйственных требований.

Для рациональной организации лесных грузопотоков региона необходимо применение комплексного логистического подхода, составной неотъемлемой частью которого является транспортное освоение арендуемых участков лесного фонда каждого лесозаготовительного предприятия (ЛЗП).

Существующая система организации лесосечно-транспортного процесса в ЛЗП предлагает годовое, квартальное и помесячное его планирование.

Особо актуальной задачей является планирование лесозаготовок и транспорта леса на период срока действия лесохозяйственного регламента в 10 лет. Оно осуществляется на уровне планово-производственных отделов предприятия и предполагает определение не только объемов, но и местоположение лесозаготовок и строительство необходимых лесных дорог, что, в конечном счете, определяет эффективность всего лесозаготовительного процесса.

Существующая практика планирования последовательности транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда, содержит множество неформализованных субъективных этапов, в основном основанных на интуиции специалиста и опыте предыдущих лет.

Одним из. актуальных путей решения задач такого рода является разработка математических моделей и юс реализация на ЭВМ с принятием обоснованных плановых и проектных решений.

С учетом вышеизложенного, разработка методики на основе системного подхода, математического моделирования и оптимизации, позволяющей комплексно решать задачу планирования рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с выбором годичных лесосек лесных деклараций на плановый период вплоть до 10 лет, является актуальной задачей.

Цель работы. Целью работы является повышение эффективности лесотранспортных процессов путем создания математических моделей

рациональной пространственно-временной - динамики лесозаготовок и дорожного строительства.

Объект исследования. Объектом исследования является логистическая подсистема рациональной пространственно-временной динамики лесозаготовок и транспортного освоения арендных лесов с формированием лесных деклараций лесозаготовительного предприятия на плановый период.

Предмет исследования: модель рациональной пространственно-временной динамики лесозаготовок и транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда.

Методы исследования. Решение поставленных задач получено на основе системного подхода, метода динамического программирования и вычислительного машинного эксперимента на ЭВМ. При экспериментальных исследованиях и разработке системы использовались объектно-ориентированный язык Borland Pascal, геоинформационная система Maplnfo, Microsoft Excel, Microsoft Access 2000 и операционная система Windows ХР.

Научная новизна исследования. Разработаны и апробированы математические модели рациональной пространственно-временной динамики лесозаготовок и транспортного освоения арендуемых лесов при формировании лесных деклараций лесозаготовительного предприятия на плановый период, что позволит повысить эффективность лесотранспортных процессов заготовки древесины.

Практическая значимость работы. Практическая значимость работы заключается в разработке математической модели, алгоритма и программного обеспечения рациональной пространственно-временной динамики лесозаготовок, которые могут быть использованы лесозаготовительными, научно-исследовательскими,. проектными и учебными организациями лесной отрасли при решении задач планирования и управления лесозаготовительным производством.

Научные положения, выносимые на защиту:

разработанная математическая модель рациональной пространственно-временной динамики транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с выбором годичных- лесосек лесных деклараций ЛЗП на плановый период;

- разработанные алгоритмы рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с выбором годичных лесосек на плановый период с помощью метода динамического программирования;

- разработанный программный комплекс, реализующий алгоритмы рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с обоснованием годичных лесосек на плановый период.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и получили одобрения на заседаниях кафедры сухопутного транспорта леса СПбГЛТА, научных конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГЛТА в 2006-

2009 годах; на Молодежном саммите - 2006: Формирование глобальной ответственности "Энергетические ресурсы" (2006 г.).

Реализация результатов. Созданная система была использована при планировании транспортного освоения участков лесного фонда, арендуемых ООО «П и М» в Оятском лесничестве Лодейнопольского района Ленинградской области в 2007 и 2008 году.

Полученные результаты внедрены и используются в учебном процессе, курсовых и дипломных проектах студентов СПбГЛТА.

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 3 печатные работы, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и выводов, списка литературы и приложений. Содержание работы изложено на 148 страницах машинописного текста, включая иллюстративный материал и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи работы, научная новизна, практическая значимость результатов работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе изложено состояние вопроса и задачи исследования.

Одной из основных задач ЛЗП является решение вопроса об организации рационального пространственно-временного освоения арендуемых участков лесосечного фонда.

Транспортное освоение арендных лесов должно рассматриваться как комплексный процесс использования, охраны, защиты, и воспроизводства лесов с учетом экономических и экологических требований. Одной из концептуальных основ нового лесного законодательства выступает замена разрешительного порядка использования лесов, заявительным. Лесная декларация ЛЗП представляет собой заявление об использовании лесов в расчетном году. Её формируют на основе проекта освоения арендных лесов, содержащего ведомость лесотаксационных выделов, в которых допускается заготовка древесины в течение ближайших 10 лет. Проекты освоения лесов по сравнению с прежними проектами рубок не содержат материалов с размещением (нарезкой) лесосек по годам планового периода. Предполагается, что лесопользователи будут самостоятельно выбирать необходимые лесосеки в пределах допустимых объемов в соответствии с действующими нормами и правилами. Вместе с тем сам подбор лесосек для заготовки по годам планового периода является сложной технико-экономической задачей пространственно-временной динамики лесозаготовок, основанной на транспортном освоении лесов. Эти задачи по-прежнему решаются по старинке - основываясь на интуиции и субъективном опыте конкретного специалиста.

Известно, что проблемами -..транспортного освоения лесов и организации лесосечно-транспортных работ в разное время занимались следующие ученые: Б.И. Кувалдин, Б.А. Ильин, В.Я. Ларионов, Г.А. Борисов, И.П. Аболь, С.И. Орешкин, С.Ф. Орлов, М.В. Плаксин, И.В. Турлай, Г.К. Виноградов, А.И. Трегубов, В.И. Алябьев, Ф.А. Павлов, А.К. Редькин, Р.Н. Ковалев, В.Н. Меньшиков, В.И. Патякин, С.М. Базаров, И.Р. Шегельман, Э.О. Салминен, Е.Г. Гладков, Н.А. Тюрин, Т.В. Коваленко и др., которыми разработаны методы, и автоматизированные системы по решению данного вопроса. С вводом действий нового Лесного кодекса Российской Федерации и новой системы планирования лесопользования большинство этих методов устарело и требует новых подходов и решений.

Новое лесное законодательство коренным образом изменило методологию проведения отдельных видов работ в лесном хозяйстве и, в частности, в вопросах лесоустройства и лесного планирования, лесного мониторинга, государственной инвентаризации лесов, сопровождения государственного лесного реестра и отчетности по использованию лесов. Был введен целый ряд основополагающих, принципиально новых для лесной отрасли терминов, таких, как лесной план, лесохозяйственный регламент, проект освоения лесов, лесная декларация, государственный лесной реестр и т.п., что требует разработки новых методов планирования, проектирования и управления лесопользованием.

Согласно проекту освоения лесов, арендатор должен составлять лесную декларацию, базирующуюся, в том числе, на схеме транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда, обоснование которой может быть выполнено на основе предлагаемых в диссертации методов и рекомендаций.

На современном этапе развития лесозаготовительного, производства работа, связанная с выбором лесосек на очередной год с формированием лесной декларации, выполняется в основном вручную на основании интуиции и личного опыта специалиста.

Существующие субъективные методы планирования и управления этими процессами становятся малоэффективными. Для принятия обоснованных плановых и управленческих решений требуется использование специальных математических методов теории исследования операций и их реализации на ЭВМ.

Анализ планирования лесозаготовительного процесса позволил сделать следующие выводы:

- задачи транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП решались разными способами, но не существует универсального метода, пригодного к новой системе планирования лесоуправления и лесопользования;

- все лесозаготовительные предприятия ежегодно выполняют работу, связанную с выбором лесосек лесной декларации на очередной год, но делают это в основном вручную на основании субъективного опыта и знаний конкретного специалиста. План освоения лесосек лесной декларации

составляется только на очередной год, в то время как сумма годовых локально - оптимальных планов не является оптимальным планом на весь период планирования, предусмотренный проектом освоения арендных лесов.

На основании анализа состояния вопроса сформулированы задачи исследований.

Задачи исследования:

1. Разработана математическая модель рациональной пространственно-временной динамики транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП, с набором лесосек лесной декларации по годам планового периода.

2. Разработаны алгоритмы рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с выбором годичных лесосек на плановый период с помощью метода динамического программирования.

3. Разработан программный комплекс, реализующий алгоритмы рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с выбором годичных лесосек на плановый период.

4. Проведен машинный эксперимент с использованием этого комплекса, с целью апробирования его работоспособности и оценки эффективности его использования.

5. С помощью разработанного программного комплекса решена задача транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда действующего лесозаготовительного предприятия и дана оценка его эффективности.

Во второй главе рассматриваются теоретические предпосылки пространственно-временного размещения лесозаготовок и организации транспортного освоения, арендуемых участков лесосечного фонда ЛЗП,

Представлена математическая модель оптимального транспортного освоения арендуемых лесных ■ участков, выбран и обоснован метод оптимизации.

Задача решается в такой последовательности.

Содержательное описание рассматриваемой задачи сводиться к следующему. Имеется ведомость лесотаксационных выделов, в которых допускается заготовка древесины в соответствии с проектом освоения лесов. Предметная область ограничивается рассмотрением лесосечно-транспортных работ, исключая перегрузочные и нижнескладские работы.

Система существующих дорог представлена магистралями, ветками и усами, требующими затрат на строительство и содержание. Полагается, что по каждому элементу пути известны оценки затрат на транспортировку единицы груза на единицу пути.

Лесопромышленные условия задаются параметрами лесосек с корреспондирующими им номерами. Каждая лесосека описывается системой общепринятых показателей: породно-товарным составом, ликвидным запасом древесины, координатами центроида запасов и т.д.

Лесохозяйственные условия описываются сроками примыкания лесосек, условием полной вырубки отведенной лесосеки в течение года, действующими нормами и правилами заготовки древесины.

Внешне экономическое условие задается портфелем заказов предприятия, детерминированным по годам планирования.

Условия разработки лесосек определяются номерами лесосек и связанными с ними удельными затратами.

Задача заключается в том, что необходимо нарастить дорожную сеть и обосновать план отвода лесосек по годам на расчетный период, так чтобы критерий оптимизации - затраты на строительство лесных дорог, лесотранспорт и лесозаготовки - были минимальны.

Для математического описания задачи введены следующие обозначения:

Г- длительность планируемого периода (до Юлет);

N - список лесосек в лесосырьевой базе из проекта освоения лесов;

п - номер лесосеки;

t - год учетного периода;

Ь® - общая протяженность построенных лесных дорог к концу X - ого года учетного периода для обслуживания п — й лесосеки, км;

I,/'"" - протяженность построенных лесных дорог в предыдущем 1-\ году, км;

ап - стоимость строительства одного километра проектируемой лесовозной дороги, в п - ую лесосеку, р./км;

Ъ - стоимость единицы грузовой работы вывозки заготовленной древесины по технологическим путям и магистрали, р./м3 км;

с - стоимость содержания одного километра лесовозной дороги, р./км; - протяженность магистрали и технологических путей к концу I — ого года учетного периода, км;

Кп - затраты на лесосечные и лесовосстановительные работы на п -й лесосеке, р.;

Ьп - расстояние вывозки по магистрали до точки примыкания дороги, ведущей к лесосеке, км;

(2п - вырубаемый запас на п -й лесосеке, куб. м.;

Рп> - планируемый объем заготовки в лесном фонде в I -м году учетного периода, куб.м.;

Ьтах - суммарная длина дорог, которую может построить лесозаготовительное предприятие за год, км;

{п\ы<--щ} - множество номеров лесосек, для которых возможна вывозка по дорогам, существующим к концу периода I.

Условие примыкания лесосек формализуются следующим образом: Пусть:

q - главная порода на лесосеке, определяющая срок примыкания г/ соседних лесосек (де Л);

П- список пород лесосеки.

Каждому номеру п лесосеки поставим срок примыкания г/ в соответствии с главной породой q на этой лесосеке. Таким образом, совокупность (п, q, t„q) однозначно определяет условия примыкания соседних лесосек.

Пусть далее |[Р/„|| - матрица, определяющая есть или нет примыкания лесосеки п -й к / -й, при этом leN, n^N.

Р/„=0 - нет примыкания / -й лесосеки к п -й,

Pi„=1 - есть примыкание / -й лесосеки к п - й, при этом Ц/^Ц^О

Введем целочисленную переменную r(t,n), neN так, чтобы

r„(t)-l - п -я лесосека вырубается в t- м году,

г®=О — п -я лесосека не вырубается в / - м году.

f„ - ближайший год рубки п -й лесосеки;

tt - год рубки I -й лесосеки от начала планирования;

Естественным ограничением на срок рубки является ?„<=Г;

r^Qn - объем вырубки п- й лесосеки в t-й год nsN;

7-/у-1 - 1-я лесосека вырубается в t-u году.

Исходя из вышеперечисленных обозначений, математическая модель задачи может быть представлена в таком виде:

геГ «еЛГ

При ограничениях:

v/er (2)

Vie Г (3)

*„<=Г (4)

г/=(0;1)

Ограничение (2) предусматривает условие, что запасы древесины на участках отведенных в рубку в ? —м году, обеспечивают планируемый объем заготовки в г-м году учетного периода.

Ограничение (3) обеспечивает условие, что протяженность планируемых лесовозных дорог к концу ? -ого года учетного периода не превышает суммарной длины дорог, которую может построить дорожно-строительная организация.

Ограничение (4) регламентирует нормативные сроки примыкания п- й лесосеки к / - й.

В исходных данных для каждой лесосеки заданы координаты погрузочных пунктов хп и уп. Положение дорог задано координатами концов отрезков участков дорог.

Для каждой лесосеки п с координатами х„, у„ вычисляется минимальное расстояние до существующей дороги с координатами концов х/, у, и х2, у2. Минимальное расстояние устанавливается по формуле:

и" = [(У2-У1)ХП+{Х2-Х!)УП+У,ХГУ 2ХА! [(У2-У1)2+(Х2-Х,)2] л0.5 (5)

Координаты точки примыкания проектируемой дороги х и у к существующей дороге определяются из системы уравнения:

\(У2-У1)Х+(Х2-Х,)У+У1Х2-У2ХГ0 (6)

Анализ полученной математической модели набора лесосек для рубки и транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда позволил установить, что данная задача обладает следующими особенностями:

1. Задача транспортного освоения участков лесного фонда относится к детерминированным задачам;

2. Задача транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда может быть решена методом нелинейного программирования;

3. Задача может рассматриваться как многошаговый процесс принятия решения, в котором на каждом шаге принимается оптимальное решение;

4. Решение задачи обладает свойством аддитивности оптимального варианта.

Учитывая характер целевой функции математической модели и ограничений, в качестве метода оптимизации был выбран метод динамического программирования.

Задачи динамического программирования являются многоэтапными или многошаговыми, т.е. решение конкретных задач методами динамического программирования включает в себя несколько этапов или шагов, на каждом из которых определяется решение некоторой частной задачи, обусловленной исходной.

Основной принцип метода динамического программирования -принцип оптимальности требует находить на каждом шаге условно оптимальное управление для любого из возможных исходов предшествующего шага.

В третьей главе рассматривается разработка алгоритма задачи транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда и набора лесосек лесной декларации ЛЗП на плановый период методом динамического программирования.

Известно, что не существует универсального алгоритма решения оптимизационных задач методом динамического программирования, каждая задача требует разработки своего оригинального алгоритма.

Для разработки такого алгоритма решения задачи рационального транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда методом динамического программирования сформулирован описательный алгоритм, принципиальная структура которого представлена на рис. 1.

Процедура условной оптимизации разворачивается в обратном направлении от конца планируемого периода к началу. Прежде всего, производится условная оптимизация последнего шага. Для этого рассматриваются все возможные допустимые состояния системы на предпоследнем шаге, когда не освоена лишь одна лесосека из общего их количества, приведенного в проекте освоения лесов. Предполагается вначале, например, что эта лесосека №1, тогда у нас нет выбора (управление вынужденное) и надо планировать эту лесосеку в рубку, определяя для нее соответствующие критериальные расходы на проведение лесосечных и транспортных работ. Предположив далее, что на предпоследнем шаге условной оптимизации осталась лишь лесосека №2, мы так же вынуждены направлять ее в рубку, определив при этом соответствующее значение целевой функции. Далее процесс повторяется по всем отведенным в рубку п лесосекам проекта освоения лесов. Таким образом, получается условно-оптимальное управление на последнем шаге и соответствующее значение целевой функции при любом допустимом состоянии систем.

Далее приступают к условной оптимизации предпоследнего п-1 шага. Для этого рассматривается все возможные допустимые состояния системы на предыдущем п-2 шаге. Например, если на последнем шаге осваивается лесосека №1, то на предпоследнем шаге система может находиться в следующих состояниях, требующих освоения лесосеки 2, 3

В этом случае назначение очередной лесосеки в рубку из оставшихся уже не вынужденное, а выбираемое, наилучшее по принятому критерию. Определив значение целевой функции для каждой из оставшихся лесосек, выбирается одна, наилучшая, условно-оптимальная. Каждая из этих лесосек совместно с уже выбранной лесосекой на последнем шаге обеспечивает минимум критериальных расходов на двух последних шагах.

Последовательно осуществляя описанный выше итерационный процесс, дойдем, наконец, до первого шага, когда не запланированной в рубку окажется лишь одна, последняя лесосека. В этом случае уже не требуется делать предположений о допустимых состояниях системы, а остается лишь выбрать эту лесосеку как наилучшую с учетом условно-оптимальных управлений, уже принятых на всех последующих шагах.

Рассмотренный описательный алгоритм реализован в следующем виде, укрупненная блок-схема которого представлена на рис. 2.

рубку и наращивания транспортной сети методом динамического программирования:

1-я - номера лесосек; <2\-()п - запасы древесины на каждой лесосеке; Т-длительность планируемого периода; ? - год учетного периода; Р(,) -планируемый объем заготовки в лесном фонде в í -м году учетного периода; одинарная стрелка - возможные варианты набора лесосек в рубку; двойная стрелка - условно-оптимальные лесосеки лесной декларации ЛЗП по годам планового периода; пунктирная стрелка - оптимальная последовательность набора лесосек в рубку по годам планового периода.

Рис. 2. Укрупненная блок-схема алгоритма

Рассмотрим блок-схему алгоритма подробнее.

В блоке 2 вводятся исходные данные в виде матрицы М(г,/) и создается рабочая матрица £>(7, г) с целью восстановления рабочей матрицы в начале каждого цикла динамического перебора. В матрице М({, у) содержатся исходные данные Т, п, £>„, Р!п, Ьтах, х„, уп по всем лесосекам и а, Ьп, с, Р(!>, хь У и х2, У г- В 3-ем блоке система принимает условно оптимальную лесосеку из всего множества лесосек, рекомендованных к назначению в рубку по шагам с первой лесосеки до последней. В 4-ом блоке для выбранной лесосеки проводится проверка ограничений целевой функции и расчет критерия (1). В 5-ом блоке проводится блокировка лесосек, граничащих с выбранной лесосекой, на срок их примыкания, в соответствии с ограничением (4) математической модели.

В 6-ом блоке подбираются лесосеки на весь плановый период Т. Система перебирает все лесосеки. При этом выбранная условно оптимальная лесосека и ее граничные лесосеки не учитываются благодаря аннулированию их значений в исходном массиве данных (блок 5). В 7-ом блоке выбирается лучшая лесосека из оставшихся по критерию минимизации затрат целевой функции (1). В блоке 8 выбранная лесосека аннулируется из рабочего массива, одновременно блокируются граничащие с ней лесосеки на срок их примыкания, ограничение (4). В блоке 9 проверяется обеспеченность требуемого суммарного объема лесозаготовки набранных лесосек на планируемый год ограничение (2). При недостаточности набранного объема лесосек выбирается лучшая из оставшихся с проверкой ограничений модели (блок 7), блокируются граничные лесосеки (блок 8) и вновь проверяется соответствие суммарного объема набранных лесосек требуемому объему планируемого года (блок 9).

Процесс повторяется до достижения планируемого на текущий год объема, и система переходит на планирование набора лесосек следующего года (блок 6). В случае окончания срока планирования в блоке 10 сохраняется условно оптимальный план строительства дорог и отвода лесосек в рубку на весь срок планирования с критериальной оценкой эффективности такого плана.

После окончания первого цикла, где в качестве условно оптимальной лесосеки была выбрана первая лесосека по порядку и найден первый условно оптимальный вариант решения задачи, система восстанавливает рабочую матрицу на основании исходной, сохраненной в блоке (2), и переходит к следующему циклу, принимая следующую (вторую) лесосеку в качестве условно оптимальной и повторяя операции, показанные с 4-ого по 10 блоки. В результате получается второе условно оптимальное решение задачи.

Аналогично в 3-ом блоке третья лесосека выбирается в качестве условно оптимальной, и выполняются вышеперечисленные операции. В таком порядке в блоке 3 система перебирает все лесосеки, намеченные в рубку планом освоения лесов, в качестве условно оптимальных лесосек и определяет для всех случаев условно оптимальный вариант решения задачи.

В блоке 11 система сравнивает все условно оптимальные варианты и выбирает лучший вариант. После выполнения процедур блока 11 мы имеем оптимальные варианты набора лесосек лесной декларации на каждый год планового периода с их транспортным обеспечением.

Рассмотренный алгоритм является уникальным в том смысле, что в нем впервые рассмотрено решение задачи транспортного пространственно-временного освоения арендуемых участков лесного фонда методом динамического программирования.

В четвертой главе дано программное обеспечение организации транспортного освоения арендных лесов и подбора годового лесосечного фонда ЛЗП.

При написании программ использованы характерные приемы программирования и специфика проблемно-ориентированного языка Borland Pascal. Особенность метода динамического программирования заключается в потребности значительных ресурсов памяти для хранения временных и постоянных массивов информации. Решение проблемы экономного использования памяти ЭВМ в программе реализовано путем динамической памяти с применением переменных - указателей.

Разработанный комплекс программ транспортного освоения арендных лесов с формированием лесных деклараций по годам планового периода состоит из пяти подпрограмм и модулей.

Для ввода и предварительной обработки исходных данных, вывода результатов оптимизации и пространственной визуализации размещения элементов транспортной сети и лесосечного фонда использована географическая информационная система Mapinfo. Переменная информация - ресурсы ЛЗП, лесотаксационная информация, географические данные и планируемые объемы заготовки портфеля заказов сведены в базу данных, обеспечивающую оперативный ввод и корректировку этой информации.

Исходные данные вводятся в программных модулях forestl, order и Road. В программном модуле forestl - вводятся номера лесосек лесосечного фонда, запас древесины на каждом участке и географическое местоположение лесосек. Для удобства дальнейшей машинной обработки подпрограмма CREATEMT исходные данные лесосечного фонда преобразует в разреженную матрицу forest2. В программном модуле order - вводятся прогнозируемые объемы заготовки по годам планового периода. В программном модуле Road вводится информация географического расположения существующих лесовозных дорог.

При работе с системой пользователю предложено основное меню, состоящее из следующих функций: Help, Show Forest, Show Data, Continue и Exit. Help -инструкция по работе с программой; Show Forest - подсистема работы с базой данных атрибутивной информации; Show Data - подсистема создания и редактирования разряженной матрицы исходных данных; Continue - основной оптимизационный расчетный процесс; Exit - выход из системы.

Выходная информация, полученйая~в~~результате работы системы, выводится программным модулем report. В нее входят оптимальный вариант отвода лесосек в рубку и их транспортное освоение на планируемый.период по годам, учетный год, планируемый объем заготовки древесины в данном году, оценка целевой функции затрат.

Система реализована с простым удобным интерфейсом, что делает ввод исходных данных легким, понятным, с возможностью корректировки при ошибке пользователя. Разработан также вспомогательный программный модуль, обеспечивающий преобразование данных для создания разреженной матрицы, с которой система считывает необходимые данные по выполнению условия примыкания. Все исходные и выходные параметры сохраняются в виде текстовых файлов с простой внутренней организацией, что дает возможность использовать для их ввода и вывода другие внешние системы, такие как Mapinfo, СУБД MS Access, Excel и др.

Пятая глава посвящена исследованию системы транспортного освоения арендных лесов и подбора годового лесосечного фонда ЛЗП, организации и результатам машинного эксперимента. Целью машинного эксперимента являлась апробация системы и определение её работоспособности.

В соответствии с целью экспериментов ставились следующие задачи:

1) проверить работоспособность системы OVDP в нормальных и крайних граничных режимах работы.

2) оценить эффективность использования системы для транспортного освоения арендуемых лесных участков ЛЗП и формирования лесных деклараций по годам планового периода.

Под нормальным режимом понималась наиболее часто встречающаяся ситуация, когда объем леса, допустимого к заготовке, согласно проекту освоения лесов, равен объемным показателям портфеля заказов предприятия, а существующая лесотранспортная сеть не достаточна для освоения этих лесов и требуется ее наращивание.

В качестве граничных условий принимались случаи разрозненности лесных участков с дисбалансом, между лесосечньм фондом, допускаемым в рубку проектом освоения лесов и объемными показателями портфеля заказов ЛЗП на плановый период с набором лесосек лесной декларации от 1 до 10 лет.

Для проверки работоспособности системы в различных граничных ситуациях использовались схематические картограммы сырьевой базы, состоящей из 512 участков. Исходные данные и план машинного эксперимента подбирались таким образом, чтобы создавать максимальную ресурсную нагрузку на систему для проверки ее работоспособности в различных нормальных и граничных режимах.

Система испытана в различных ситуациях с разными расположениями существующих дорог, нижнего склада и лесных участков на максимальную длительность планируемого периода от 1 до 10 лет (Рис. 3).

а - лесосырьевая база №1; б - лесосырьевая база №2. На схеме показаны следующие условные обозначения: - На участках, отведенных, в рубку, показаны номер данного участка и год рубки

381 - номер лесосеки III - год рубки «— - расположение дороги и направление грузопотока.

В результате работы системы для каждой ситуации был получен оптимальный вариант транспортного освоения арендуемых участков и подбора годового лесосечного фонда лесных деклараций ЛЗП по годам планового периода.

Полученные результаты подтвердили достоверность, и адекватность предложенной модели, а также созданных на ее базе алгоритмов.

Для проверки работоспособности разработанного программного обеспечения на реальных производственных задачах использовали данные лесосечного фонда Баргузинского лесничества. Для обработки был выбран Максимихинский ЛЗП, с лесосечным фондом из 26 лесосек и с портфелем заказов предприятия на 10 лет.

Полученная в результате расчета пространственно-временная динамика лесозаготовок и наращивания транспортной сети сравнивалась с вариантами, разработанными специалистами в ручном режиме. Затраты на строительство

лесных дорог и вывозку древесины оптимальных вариантов оказались не менее чем на 3,1% - меньше результатов ручных вариантов подбора, что так же подтверждает достоверность и эффективность разработанной системы.

В шестой главе рассмотрено решение промышленной задачи с помощью системы 0\ТЭР. Для внедрения разработанной системы в производственных условиях использовали участки лесного фонда, арендуемые ООО «П и М».

Тихвинский район

Рис. 4. Схема транспортного освоения арендуемого участка, рекомендованная ООО «П и М» в 2007-2008 гг. Условные обозначения:

кварталы, переданные в аренду ООО «П и М»

• участки, проектируемые для освоения в 2007 году

• участки, проектируемые для освоения в 2008 году

- существующая лесовозная дорога

- проектируемая лесовозная дорога

. Участки лесного фонда, переданные в аренду ООО «П и М», находятся на территории Оятского лесничества в Лодейнопольском районе

Ленинградской области. Данный объект выбран в связи с типичностью природно-производственных условий разрозненных лесов расстроенных рубками предыдущих лет и объемов лесопользования, характерных для среднего лесопромышленного предприятия.

В ходе реализации была успешно решена задача организации транспортного освоения арендуемых лесов с формированием лесных деклараций заготовки древесины на период 2007 и 2008 г (Рис. 4).

При сравнивании машинного варианта, рассчитанного с помощью системы ОУБР, с вариантом традиционного ручного проектирования специалистами ООО «П и М» экономия затрат на лесотранспорт и лесозаготовку составила 384252,32 руб. или 3.5%.

Общие выводы

В результате выполненных в диссертационной работе исследований обоснован и разработан метод организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП. Предложенный метод в виде математической модели, алгоритма и программных средств позволяет формировать рациональные схемы транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с формированием лесных деклараций заготовки древесины по годам планового периода с учетом лесохозяйственных, технологических и географических факторов, что позволяет получить существенный экономический эффект.

Рассмотренная модель, метод ее преобразования и построения сводной матрицы исходных данных и структура системы обладают достаточной гибкостью и универсальностью и легко трансформируются для любого набора исходных данных.

Разработанный программный комплекс обеспечивает совместное решение задачи рационального развития лесотранспортной сети и задачи отвода лесосек в рубку с формированием лесных деклараций заготовки древесины по годам планового периода.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. В результате анализа особенностей технологического процесса лесозаготовительного предприятия установлено, что для решения задачи организации транспортного освоения арендных участков лесного фонда ЛЗП необходимо применение комплексного логистического подхода.

2. Анализ показал, что такая логистическая система должна включать в себя две взаимосвязанные задачи: задачу рационального развития (удлинения) лесовозных дорог и задачу эффективного набора лесосек в рубку при формировании лесных деклараций ЛЗП по годам планового периода.

3. Разработанная логистико-математическая модель организации транспортного освоения арендных лесов ЛЗП дает возможность комплексно планировать организацию лесосечных и лесотранспортных работ.

4. При расчете рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП, критерием оптимизации служат

затраты на заготовку, вывозку древесины^ затрать1 на строительство лесных дорог и их содержание с учетом лесохозяйственных и лесоэксплуатационных ограничений.

5. Разработанный алгоритм и основанный на нем программный комплекс позволяют получить рациональный план транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда с набором лесосек лесной декларации ЛЗП методом динамического программирования на плановый период доЮ лет.

6. Полученные результаты апробации разработанной системы ОУОР в разнообразных граничных и типичных природно-производственных условиях функционирования ЛЗП подтвердили достоверность и адекватность предложенной модели, а также созданных на ее базе алгоритмов и программного обеспечения.

7. Результаты исследований успешно внедрены в ООО «П и М», арендующей лесные массивы в Оятском лесничестве Лодейнопольского района Ленинградской области а также используются в учебном процессе в СПбГЛТА при подготовке специалистов для лесного комплекса России.

8. Результаты исследований могут быть рекомендованы к внедрению в производственно-технических отделах лесозаготовительных предприятий и использоваться научно-исследовательскими и проектными организациями лесного комплекса при решении задач организации транспортного освоения арендуемых участков и подбора годового лесосечного фонда на период от 1 до 10 лет.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следующих работах:

1. Чулуунбаатар, Б. Организация подбора годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия методом динамического программирования / Б. Чулуунбаатар // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии: Вып. 10. СПб.: СПбГЛТА, 2006. С. 20-23.

2. Чулуунбаатар, Б. Алгоритм рационального транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда методом динамического программирования / Б. Чулуунбаатар // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып.188. СПб.: СПбГЛТА, 2009. С. 33-39.

3. Чулуунбаатар, Б. Программное обеспечение организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда методом динамического программирования / Б. Чулуунбаатар // Сухопутный транспорт леса: материалы научно-технической конференции. СПб.: СПбЛТА, 2009. С. 58-64.

ЧУЛУУНБААТАР БОЛДБААТАР АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с оригинал-макета 27.06.09. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,0. Печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 116. С 7 а.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Чулуунбаатар Болдбаатар

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Общие положения.

1.2. Методы организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП.

1.3. Основные виды и задачи планирования в стратегическом управлении.

1.4. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Теоретические предпосылки организации транспортного освоения арендуемых участков лесосечного фонда ЛЗП.

2.1. Математическая модель оптимального транспортного освоения арендуемых лесных участков.

2.2. Выбор и обоснование метода оптимизации.

2.3. Основы теории метода динамического программирования.

Глава 3. Алгоритм рационального транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда методом динамического программирования

3.1. Формулировка описательного алгоритма задачи рационального транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда методом динамического программирования.

3.2. Блок-схема алгоритма подбора годового лесосечного фонда ЛЗП методом динамического программирования.

Глава 4. Разработка программного обеспечения организации транспортного освоения арендных лесов и подбора годового лесосечного фонда

4.1. Обоснование выбора языка программирования для реализации разработанного алгоритма.

4.2.Обработка и ввод исходной геоинформации.

4.3. Реализация разработанного алгоритма на языке программирования

Borland Pascal.

Глава 5. Исследование системы транспортно освоения арендных лесов и подбора годового лесосечного фонда ЛЗП.

5.1. Цели и задачи экспериментов на математической модели.

5.2. Методика выполнения вычислительного эксперимента.

5.3. Планирование и подготовка исходных данных для машинного эксперимента.

5.4. Проведение и анализ результатов эксперимента.

Глава 6. Технико-экономические показатели использования системы организации транспортного освоения арендных лесов и подбора годового лесосечного фонда ЛЗП.

6.1. Сведения об объекте реализации разработанной системы.

6.2. Исходные данные для машинной обработки.

6.3. Результаты работы системы при решении задачи организации транспортного освоения участков, арендуемых ООО «П и М».

Введение 2009 год, диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, Чулуунбаатар Болдбаатар

Актуальность темы: Лесопромышленный комплекс является одной из важнейших отраслей экономики страны. Леса России по площади и запасу составляют 22% общей площади и запаса лесов планеты. Это большая ответственность перед страной и мировой общественностью — проводить качественный учет состояния лесов, обеспечивать их охрану, воспроизводство и рациональное использование.

Согласно лесному кодексу Российской Федерации, заготовка древесины осуществляется преимущественно при рубках главного пользования, проводимых в спелых pi перестойных древостоях. По данным Федерального агентства лесного хозяйства [52], в России общий запас древесины превышает 82 млрд. куб.м., ежегодная расчетная лесосека составляет около 520 млн. куб.м., в том числе по хвойному хозяйству - 295 млн. куб.м. в среднем по стране осваивается около 22% объема расчетной лесосеки. Наиболее интенсивно используются леса северо-западных, северных, центральных и западных районов европейской части страны. Расчетная лесосека по хвойному хозяйству на территории Европейско-Уральской части Российской Федерации осваивается на 40-60%).

Из потенциальной нормы неистощительного лесопользования свыше 500 млн. куб. м остается неиспользованным около 400 млн. куб. м, в том числе по хвойному хозяйству свыше 200 млн. куб. м [10].

Факторами, ограничивающими развитие лесозаготовок, являются [58] резкое снижение уровня централизованных капиталовложений в лесной сектор, обусловленные мировым экономическим кризисом значительное падение объемов деревообработки, низкая способность стратегического планирования предприятия на значительную перспективу.

Создание эффективной системы лесоэксплуатации на принципах неистощительного лесопользования требует четкой планово-проектной взаимосвязи лесопромышленной и лесохозяйственной деятельности, учета лесоводственных, экологических и природных ограничений, потребностей рынка. Комплексного решения этих вопросов можно достичь путем создания интегрированных систем автоматизированного проектирования и управления лесопользованием.

Решение должно быть таковым, чтобы обеспечить выгодность, экономическую целесообразность проведения всех видов хозяйственной деятельности, включая лесозаготовки, лесотранспорт, используя методы, направленные на повышение продуктивности лесов и уменьшение затрат, сохранение экологической устойчивости лесов и лесохозяйственных требований.

Для рациональной организации лесных грузопотоков региона необходимо применение комплексного логистического подхода, составной неотъемлемой частью которого является транспортное освоение арендуемых участков лесного фонда каждого лесозаготовительного предприятия (ЛЗП).

Существующая система организации лесосечно-транспортного процесса в ЛЗП предлагает годовое, квартальное и помесячное его планирование.

Особо актуальной в связи со сложившейся системой организации лесозаготовок является планирование лесозаготовок и транспорта леса на значительный срок, а именно, срока действия лесохозяйственного регламента в 10 лет, которое носит массовый характер. Оно осуществляется на уровне планово-производственных отделов предприятия и предполагает определение не только объемов, но и местоположение лесозаготовок и строительство необходимых лесных дорог, что, в конечном счете, определяет эффективность всего лесозаготовительного процесса

Существующая практика планирования последовательности транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда содержит множество неформализованных субъективных этапов, в основном основанных на интуиции специалиста и опыте предыдущих лет.

Одним из актуальных путей решения задач такого рода является разработка экономико-математических моделей и их реализация на ЭВМ с учетом особенностей решаемых задач и принятием обоснованных плановых и проектных решений.

С учетом вышеизложенного, разработка методики на основе системного подхода, математического моделирования и оптимизации, позволяющей комплексно решать задачу планирования рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с выбором годичных лесосек лесных деклараций на плановый период вплоть до 10 лет, является актуальной задачей.

Целью исследования является повышение эффективности лесотранспортных процессов путем создания математических моделей рациональнохт пространственно-временной динамики лесозаготовок и дорожного строительства.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи исследования:

1) Разработана математическая модель рациональной пространственно-временной динамики транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП, с набором лесосек лесной декларации по годам планового периода;

2) Разработаны алгоритмы рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с выбором годичных лесосек на плановый период с помощью метода динамического программирования;

3) Разработан программный комплекс, реализующий алгоритмы рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с выбором годичных лесосек на плановый период;

4) Проведен машинный эксперимент с использованием этого комплекса, с целью апробирования ее работоспособности и оценки эффективности ее использования;

5) С помощью разработанного программного комплекса решена задача транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда действующего лесозаготовительного предприятия и дана оценка ее эффективности.

Объектом исследования является логистическая подсистема рациональной пространственно-временной динамики лесозаготовок и транспортного освоения арендных лесов с формированием лесных деклараций лесозаготовительного предприятия на плановый период.

Предметом исследования: модель рациональной пространственно-временной динамики лесозаготовок и транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда.

Методы исследования. Решение поставленных задач получено на основе системного подхода, метода динамического программирования и вычислительного машинного эксперимента на ЭВМ. При экспериментальных исследованиях и разработке системы использовались объектно-ориентированный язык Borland Pascal, геоинформационная система Maplnfo, Microsoft Excel, Microsoft Access 2000 и операционная система Windows ХР.

Научная новизна исследования. Разработаны и апробированы математические модели рациональной динамики лесозаготовок и транспортного освоения арендуемых лесов путем оптимизации лесных деклараций лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия на плановый период, что позволит повысить эффективность лесотранспортных процессов заготовки древесины.

Практическая значимость работы.

Практическая значимость работы заключается в разработке математической модели, алгоритма и программного обеспечения рациональной пространственно-временной динамики лесозаготовок, которые могут быть использованы научно-исследовательскими, проектными учебными и лесозаготовительными предприятиями лесной отрасли при решении задач планирования и управления лесозаготовительным производством.

Научные положения, выносимые на защиту: разработанная математическая модель рациональной пространственно-временной динамики транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с выбором годичных лесосек лесных деклараций ЛЗП на плановый период;

- разработанные алгоритмы рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с выбором годичных лесосек на плановый период с помощью метода динамического программирования;

- разработанный программный комплекс, реализующий алгоритмы рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с обоснованием годичных лесосек на плановый период.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и получили одобрения на заседаниях кафедры сухопутного транспорта леса СПбГЛТА, научных конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГЛТА в 20062009 годах; на Молодежном саммите-2006: Формирование глобальной ответственности "Энергетические ресурсы" (2006 г.).

Реализация результатов. Созданная система была использована при планировании транспортного освоения участков лесного фонда, арендуемых ООО «Пи М» в ФГУ «Оятский лесхоз» Ленинградской области в 2007 и 2008 году.

Полученные результаты внедрены и используются в учебном процессе, курсовых и дипломных проектах студентов СПбГЛТА.

Публикация. По результатам научных исследований опубликованы 3 печатных работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Министерство образования Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения и выводов, списка литературы и приложений.

Заключение диссертация на тему "Организация транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда лесозаготовительного предприятия"

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. В результате анализа особенностей технологического процесса лесозаготовительного предприятия установлено, что для решения задачи организации транспортного освоения арендных участков лесного фонда ЛЗП необходимо применение комплексного логистического подхода.

2. Анализ показал, что такая логистическая система должна включать в себя две взаимосвязанные задачи: задачу рационального развития (удлинения) лесовозных дорог и задачу эффективного набора лесосек в рубку при формировании лесных деклараций ЛЗП по годам планового периода.

3. Разработанная логистико-математическая модель организации транспортного освоения арендных лесов ЛЗП дает возможность комплексно планировать организацию лесосечных и лесотранспортных работ.

4. При расчете рациональной организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП, критерием оптимизации является затраты на заготовку, вывозку древесины, затраты на строительство лесных дорог и их содержание с учетом лесохозяйственных и лесоэксплуатационных ограничений;

5. Разработанный алгоритм и основанный на нем программный комплекс позволяют получить рациональный план транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда с набором лесосек лесной декларации ЛЗП методом динамического программирования на плановый период до 10 лет;

6. Полученные результаты апробации разработанной системы OVDP в разнообразных граничных и типичных природно-производственных условиях функционирования ЛЗП подтвердили достоверность и адекватность предложенной модели, а также созданных на ее базе алгоритмов и программного обеспечения;

7. Результаты исследований успешно внедрены в ООО «П и М» арендующей лесные массивы в Оятском лесничестве Лодейнопольского района Ленинградской области, а также используются в учебном процессе в СГ16ГЛТА при подготовке инженеров по специальности «Лесоинженерное дело».

8. Результаты исследований могут быть рекомендованы к внедрению в производственно-технических отделах лесозаготовительных предприятий и использоваться научно-исследовательскими и проектными организациями лесного комплекса при решении задач организации транспортного освоения арендуемых участков и подбора годового лесосечного фонда лесных деклараций ЛЗП на период от 1 до 10 лет.

113

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

В результате выполненных в диссертационной работе исследований обоснован и разработан метод организации транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП. Предложенный метод в виде математической модели, алгоритма и программных средств позволяет формировать рациональные схемы транспортного освоения арендуемых участков лесного фонда ЛЗП с формированием лесных деклараций заготовки древесины по годам планового периода с учетом лесохозяйственных, технологических и географических факторов, что позволяет получить существенный экономический эффект.

Рассмотренная модель, метод ее преобразования и построения сводной матрицы исходных данных и структура системы обладают достаточной гибкостью и универсальностью и легко трансформируются для любого набора исходных данных.

Разработанный программный комплекс обеспечивает совместное решение задачи рационального развития лесотранспортной сети и задачи отвода лесосек в рубку с формированием лесных деклараций заготовки древесины по годам планового периода.

Библиография Чулуунбаатар Болдбаатар, диссертация по теме Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

1. Абрамов В.Г., Трифонов Н.П., Трифонова Г.Н. Введение в язык Паскаль. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. 320 с.

2. Акулич И.А. Математическое программирование в примерах и задачах. М., 1993. С. 98-120.

3. Алексеев В.Е., Ваумин А.С., Петрова Г.Б. Вычислительная техника и программирование. Практикум по программированию. М., 1991. 400 с.

4. Андреев В.Н. Надежность лесных машин и оборудования. JL, 1991. 152 с.

5. Андреев В.Н., Герасимов Ю.Ю. Принятие оптимальных решений: теория и применение в лесном комплексе. Йоэнсуу.: Издательство университета Йоэнсуу., 19-99. 200 с.

6. Антонов А.В., Фроловичев В.Н. Стратегическое управление лесным комплексом. М.: МГУЛ, 2008. 216 с.

7. Анучин Н.П. Проблемы лесопользования. М., 1986. 264 с.

8. Борисов Г.А. Методы автоматизированного проектирования лесо гранспорта. Петрозаводск: Издательство Карелия, 1978. 198 с.

9. Боровский А. Н., С++ и Pascal в Kylix 3. Разработка Интернет приложений и СУБД., СПб.: БХВ-Петербург, 2003. 544 с.

10. Борозна А.А., Салминен Э.О. Состояние проблемы развитие лесного комплекса (по материалам Международного лесного саммита). СПб.: СПбГЛТА, 2004. 40 с.

11. Васильев Е.М., Кравец О.Я. Теория систем и системный анализ: Учебное пособие. Воронеж: Научная книга, 2007. 180 с.

12. Васильева Е.М., Левит Б.Ю., Лившиц В.Н. Нелинейные транспортные задачи на сетях. М.: Финансы и статистика., 1981. 103 с.

13. Венценосцев В.Н. Основы теории лесопромышленных производств. М.: Лесная промышленность, 1966. С. 152-161.

14. Герасимов B.C. Исследование сетей лесовозных автомобильных дорог с применением ЭВМ: Автореферат дисс. канд. техн. наук. МЛТИ, 1975. 19 с.

15. Герасимов Ю.Ю., Сюнов B.C. Экологическая оптимизация технологических процессов и машин для лесозаготовок. Йоэнсуу.: Издательство университета Йоэнсуу., 1998. 178 с.

16. Гладков Е.Г. Задача обоснования развития лесотранспортной сети для единовременно вырубаемых лесосек. / Информационные системы управления в лесном комплексе: Материалы научно-технической конференции. СПб.: ЛТА, 1999. С. 29-37.

17. Гладков Е.Г. Задача обоснования транспортных связей фрагментарного лесного массива. / Сухопутный транспорт леса: Сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 1994. С. 85-93.

18. Гладков Е.Г. Территориальная динамика лесозаготовительных предприятий. Экономико-математические модели планирования лесозаготовок. Сыктывкар., 2002. 102 с.

19. Гладков Е.Г. Территориальная динамика лесозаготовок. Моделирование и оптимизация эффективного развития лесозаготовок в современных экономических условиях. СПб. Издательство С.-Петербургского университета., 2006. 188 с.

20. Гладков Е.Г., Израелит А.А., Никитина И.С. Проблемы организации лесотранспортных сетей постоянного действующих предприятий. / Сухопутный транспорт леса: Сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 1994. С. 79-84.

21. Грогоно П. Программирование на языке Паскаль: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. 384 с.

22. Гультяев А.К. Имитационное моделирование в среде Windows, практ. пособие. СПб.: Корона принт, 1999. — Т.1. 304 с.

23. Джонс Ж., Харроу Л. Решение задач в системе Турбо Паскаль. М.: Финансы и статистика, 1991. 720 с.

24. Зеленкова Т.С. Рациональная организация освоения годового лесосечного фонда ЛЗП. / Информационные системы управления в лесном комплексе: Материалы научно-технической конференции. СПб.: СПбГЛТА, 1999. С. 60-61.

25. Зеленкова Т.С. Рациональное освоение годового лесосечного фонда. Диссертация на соискание степени магистра. СПБ, 1998. С. 28-42.

26. Ильин Б.А. Об определении необходимой густоты сети дорог в лесу // Науч. тр. ЛТА вып. 586. 1967. С .54-59.

27. Ильин Б.А. Проектирование, строительство и эксплуатация лесовозных дорог. М.: Лесная промышленность, 1982. 384 с.

28. Ильин Б.А., Корзунов Б.К., Кувалдин Б.И. Проектирование, строительство и эксплуатация лесовозных дорог. М.: Лесная промышленность, 1971. 576 с.

29. Ильин Б.А., Салминен Э.О. Теория лесотранспорта. СПб., 1992. 188 с.

30. Исмаилов Р.Ш., Колинько П.Г., Разумовский Г.В., Радионов С.В., Сискович Т.И. Операторы, процедуры, фикции, файлы языка Паскаль. Сб. лабораторных работ. Чебоксары.: Чуваш, унивеситет, 1989. 72 с.

31. Ковалев Р.Н. Моделирование транспортных систем лесных предприятий с учетом новых условий лесопользования / Сухопутный транспорт леса: Сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 1994. С. 94-100.

32. Ковалев Р.Н. Параметрическое описание транспортных систем лесных предприятий с учетом принципов рационального лесопользования / Известия вузов: Лесной журнал. СПб.: СПбГЛТА, 1993. №4. С. 48-52.

33. Ковалев Р.Н., Хлюстов В .К. Экологический подход к формированию рациональной структуры и стадийному развитию транспортной сети лесных предприятий / Лесосечные лесоскладские работы и транспорт леса. СПб.: СПбГЛТА, 1993. С. 78-83.

34. Коваленко Т.В., Рациональная организация лесных грузопотоков при освоении годового лесосечного фонда лесозаготовительногопредприятия. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПб. 2005.

35. Кондрашкин В.Е., Аршанский В. М. Алгоритмизация инженерных задач. Методические указания для слушателей ФПК. Л. J1TA. 1991. 28 с.

36. Коробов В.В. Приоритетные научные проекты федерального уровня в лесозаготовительной отрасли России // Лесной журнал. 2005. № 1-2. С. 2-4.

37. Коробов П.Н. Математическое программирование и моделирование экономических процессов. СПб., 2006. 376 с.

38. Коробов П.Н. Экономико-математические методы и модели в планировании и управлении. СПб.: Изд-во РИО ЛТА, 1993. 56 с.

39. Кувалдин Б.И. Сыромятников С.А. Изыскания лесовозных дорог. М.: Лесная промышленность, 1966. 222 с.

40. Лапчик М.П. Вычисления. Алгоритмизация. Программирование. М., Просвещение. 1988. 208 с.

41. Лесной кодекс Российской Федерации. Электронный ресурс.: / 2006. режим доступа к прогр.: http// kadis.ru/kodeks.phtml?kodeks=21

42. Мелехов И.С. Лесоводство. М., 1989. 302 с.

43. Мурашкин Н.В., Мурашкин А.Н., Сеник Н.М. Тюкина О.Н. Прогнозирование и стратегическое планирование. Псков., 1999. 336 с.

44. Петров В.А., Алексеев В.Е., Титов М.А., Вычислительная техника в инженерных и экономических расчетах. М. Высш.шк. 1984. 320 с.

45. Петров В.Н., Зубко А.А. Экономическая оценка лесной рекреации. СПб.: Наука, 2005. 195 с.

46. Побединский А.В. Рубки главного пользования. М., 1980. 192 с.

47. Ранцев А.А. Определение наивыгоднейшего расстояния трелевки // Лесная индустрия. 1987. С. 45-48.

48. Рахманин Г.Д., Шалабин Г.В. Оптимальное размещение предприятий отрасли. М.: Экономика, 1969. 167 с.

49. Резанов В.К. Адаптивное управление трансформацией и развитием лесопользования. Владивосток: Науч. изд. Дальнаука, 2001. 351 с.

50. Романюк Б.Д., Захаров Г., Шинкевич С., Хюнюнен Я. Устойчивая и интенсивная модель лесопользования и планирование рубок ухода. Йоэнсуу. 2004. С. 3-11.

51. Рощупкин В.П., Леса России. СПб., 2005. 48 с.

52. Салминен Э.О. Основы моделирования и оптимизации процессов лесотранспорта. Линейное программирование. Л., 1987. 52 с.

53. Салминен Э.О., Заяц A.M., Тюрин Н.А., Гуров С.В., Васильев Н.П., Коваленко Т.В., Кочанов В.В., Павлюченко В.Ю. Информационные технологии и системы в лесопромышленном комплексе. Учеб. пособие./ СПб., СПбЛТА. 2002. 180 с.

54. Сеннов С.Н. Рубки главного пользования и рубки ухода. Л., 1989. С. 12-16.

55. Симонович С.В., Информатика: Базовый курс. СПб., 2002. 640 с.

56. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 2005. 343 с.

57. Стороженко С.С. Повышение эффективности транспортно-технологического процесса лесопромышленных предприятий на базе логистико-математических моделей. Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. СПб. СПбГЛТА, 2003. 209 с.

58. Сущук М.А. Экономико-математическое моделирование развития регионального лесопромышленного комплекса. Автореферат дисс. . канд. экон. наук. СПб.: СПбГУ, 2001. С. 17.

59. Сценарий развития лесного комплекса России до 2015 года. Электронный ресурс. : / 2007. режим доступа к прогр.: http://bumprom.ru /mdex.Php?ids=278&subid=5933/

60. Сыромятников С.К. Оптимальная транспортная сеть //Сб. науч. тр. ЦНИИМЭ. 1948. вып. 1. С. 14-32.

61. Тюрин Н.А. Пространственно-временное распределение годового лесосечного фонда и вывозки леса в ЛЗП / Сухопутный транспорт леса: Сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 1994. С. 122-126.

62. Тюрин Н.А., Коваленко Т.В. Календарное планирование и управление лесными грузопотоками при освоении годового лесосечного фонда в ЛЗП / Информационные системы управления в лесном комплексе: материалы науч. техн. конференции. СПб. 1999. С. 52-55.

63. Тюрин Н.А., Коваленко Т.В. Рациональная организация грузопотоков при освоении годового лесосечного фонда в ЛЗП / Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса. Сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 1999. С. 48-51.

64. Тюрин Н.А., Пинчуков А.Я. Система автоматизированного проектирования лесосечно-транспортного освоения годового лесосечного фонда ЛЗП / Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса. Сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 1999. С. 36-40.

65. Ульман Дж. Базы данных на Паскале/ Пер. с англ. М.В. Сергиевского, А.В. Шалашова; Под ред. Ю.И. Топчеева. М.: Машиностроение, 1990. 368.

66. Утвержден Приказом МПР России от 06.04.2007 N 77 состав проекта освоения лесов и порядок его разработки

67. Фаронов В.В., Турбо Паскаль 7.0. М., 2002. 576 с.

68. Хомоненко А.Д., Гридин В.В. Microsoft Access. Быстрый старт. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. 304 с.

69. Чернявский. B.C. Новые документы лесного планирования. Электронный ресурс. : / ВНИИЛМ Пушкино, 2007. — режим доступа к прогр.: http://www.fguvniilm.ru/articles/32-new-documents.html

70. Чулуунбаатар Б. Организация подбора годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия методом динамического программирования. Выпускная работа на степень магистра техн. наук, СПб.: СПбГЛТА., 2004. 50 с.

71. Чулуунбаатар Б., Организация подбора годового лесосечного фонда ЛЗП методом динамического программирования // Известия Санкт-Петербургской Лесотехнической академии, вып. 10., СПб.: ЛТА, 2006. С. 20-23.

72. Ширнин Ю.А., Успенский Е.Н., Белоусов А.С. Технология и эффективность рубок с естественным возобновлением леса. Йошкар-Ола.: Издательство МарПИ, 1991. 100 с.

73. Шубинский И.Б. Основы алгоритмизации инженерных задач. Учеб. пособие. СПб., СПбЛТА. 1994. 96 с.

74. Шубинский И.Б., Ганичев И.В., Джерихов В.В., Уткин Л.В. Алгоритмизация и программирование. СПб.: СПбЛТА, 2001. 136 с.

75. Щелкунов В.В., Скрипов Н.И. Эффективность применения различных типов лесовозных дорог. М.: Гослесбумиздат, 1963. 110 с.

76. Bazara М., Sheetty С. Nonlinear programming: Theory and algorithms. New York: John Wiley & Sons, 1979. 560 p.

77. Charges A., Cooper W.W. Deterministic equivalents for optimizing and satisfying under chance constraints // Oper. Res. 1963. N 11. P. 18-39.

78. Rowman .Т., Hessler R. New look at optimum road density for gentle topography // Transportation research record. № 898. 1983. P. 27-37.

79. Tan J. Planning a forest road network by spatial data handling-network routing system. Helsinki, 1992. 52 p.