Введение к работе
Актуальность темы. Истощенные лесозаготовками участки лесного фонда (УЛФ) в Европейской части России расположены в районах с высокой плотностью населения, развитыми отраслями промышленности и сельского хозяйства, с высоким уровнем развитии дорожной сети общего назначения. Лесосечный фонд предприятий характеризуется вовлечением в эксплуатацию лесов I и II групп, сокращением площадей спелых лесонасаждений и небольшими размерами лесосек.
Новый Лесной кодекс Российской Федерации требует обеспечить рациональное и кеистощительное использование лесосырьевых ресурсов на основе научно обоснованного, многоцелевого лесопользования в условиях рыночной экономики. Это требует нового подхода к вопроса},! проектирования и разметания лесотранспортных сетей (ЛТС) лесопромышленных предприятий (ЛПП) вышеперечисленных районов, обеспечивающих вывозку древесного сырья от рубок главного пользования и рубок ухода, а также перемещение пассажиропотоков и транспортировку народнохозяйственных грузов между населенными пунктами, расположенный! на УЛФ.
Цель работы. Целью работы является разработка методики предпрсектного синтеза и автоматизированного поиска оптимальных параметров ЛТС с учетом неоднородности природных условий, неравномерности распределения запасов древесного сырья и нелесных грузов на УЛФ, а также недоступных для лесозаготовок участков лесных и недесных земель.
Научная новизна. Научной новизной обладают: методика составления многоуровневой системы моделей оптимизации ЛТС; методика лесоинженеркой оценки и схема классификации природных условий УЛФ и лесосек на лесотипологической основе; математические модели лесотранспортных сетей в виде графа, включающего развилки путей и алгоритм поиска их оптимальных конфигураций и структур;, метод оптимального размещения лесосек в хозяйственной секции; математическая модель и алгоритм определения рациональной очередности освоения лесосек в секции.
Практическая значимость. Результаты научных исследований могут Быть использованы при решении следующих задач: выбор оптимального варианта реконструкции и размещения ЛТС действующего ЛПП; обоснование схемы транспортного освоения лесосырьевой базы вновь проектируемого ЛПП; выделение на конкретном УЛФ однородных по лесоэксплуатационным условиям хозяйственных секций, определе-
нке для каждой секции конструкций и предельных стоимостей лесовозного уса и магистрального трелевочного волока; выбор способ; и предельных стоимостей лесовосстанозления кз вырубках. Предложенная схема классификации природных условий лесосек применим; для лесотранспортной оценки УЛФ в Европейской части Focchk.
Разработанный пакет прикладных программ (ШШ), реализующи: методику автоматизированного поиска параметров ЛТС в режиме диалога "лесоинженер-ЗВМ", при использовании позволяет сократить н, 5% время и затраты (на 10-15) ка предпроэктных работах, и повы сить их качество, по сравнению с известными методами проекткрова ния снизить на 2,1-4,7% суммарные затраты на транспортное освое ние УЛФ за счет улучшения конфигурации и структуры ЛТС и сниженн (до 3,4%) общей длины лесс-транспортных путей.
Реализация работы. Результаты исследований реализованы в ви де ШШ для ЭВМ и доведены до возможности практического примэнени проектными организациями для решения задач оптимизации ЛТС. Част теоретических исследований была включена в методологію форыирова ния систем машин многоцелевого назначения, выполненную в FocKJi проблем машиностроения.
Результаты работы и ШШ использованы при составлении проек тов реконструкции ЛТС Волжского Ж, Майского ЛПП и Визимьярског ЛГШ Республики Марий Зл. Экономический эффект в пересчете на 1 w вывезенных хлыстов составил 1,51 руб. (цены на 1.01.89 г). ПЕ используется при курсовом к дипломном проектировании по специаль ностл 260100 "Лесоинженеркое дело" для расчета параметров первич ной ЛТС и размещения лесосек на характерных участках УЛФ.
Результаты и рекомендации по классификации и лесоинженернс оценке природных условий лесосек использованы е 1983-92 г.г. щ выполнении и внедрении КЦП "Марийский лес", а также' включены учебное пособие "Неспловшые рубки леса по Скандинавской те> нологии". Пособие используется Марийской лесотехнической школе для обучения и переподготовки специалистов лесной отрасли.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследс вания докладывались и одобрены нз Всесоюзных научно-техническі конференциях: "Применение математических методов и ЗШ в научні исследованиях в лесной промышленности" (Москва; 1976), "Рациона: ное и комплексное использование лесных ресурсов" (Мытищи, 1980; "Экономические проблемы комплексного использования древесно) сырья" (Москва, 1982), "Состояние и перспективы разработки и вн*
дренка АСУ в леской, целлюлсзно-бумзявой и деревообрабатывающей промышленности" (Москва, 1934), "Комплексная механизация и автоматизация переместителькых работ на предприятиях лесного комплекса" (Мытищи, 1Э8Э); Всесоюзном специализированном постоянно действующем семинаре "Проблемы формирования систем малин и техники новы:»: поколений" (РосНИШШ, 1991); Всесоюзных научно-технических совещаниях: "Совершенствование техники и технологии предприятий леской промышленности и лесного хозяйства" (Архангельск, 1985), "Повышение эффективности использования лесозаготовительных и лесохо-зяйственных многооперационных машин" (Москва, 1387); Всесоюзном симпозиуме по проблемами автоматизации проектирования транспортного и мелиоративного освоения лесных массивов (Петрозаводск, 1979); Выездном заседании научно-методической комиссии по высшему лесоик-жэкерному образованию Минвуза СССР (Йошкар-Ола, 1987); Республиканской научно-практической конференции "Итоги внедрения и освоения и пути дальнейшей реализации мероприятий комплексной целевой программы "Марийский лес" (Йошкар-Ола, 1ЭВЗ); Межвузовском семинаре "Использование средств вычислительной техники в учебном процессе на лесохоэяйствекных факультетах" (Йошкар-Ола, 1982); ежегодных научно-технических конференциях МарГТУ (1980, ..., 1996).
Публикация. По материалам диссертации опубликованы 1 учебное пособие и 1 брошюра (в соавторстве), S3 статьи.
Основные положения, выносимые на защиту:
система моделирования и методика оптимизации параметров ЛТС на трех иерархических уровнях;
методика лесотракспортной оценки природных условий УЖ, позволяющая учитывать их неоднородность при расчетах;
математические модели оптимизации ЛТС и их фрагментов, размещаемых на УЛХ, в секциях к на лесосека:*:; математические модели для расчета размещения лесосек в секциях и определения очередности освоения лесосек в секции.
практические примеры и результаты оптимизации ЛТС;
рекомендации по выбору оптимальных значений параметров и предпроектных схем размещения ЛТС.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы из 155 наименований и приложений. Основной текст изложен на 210 страницах машинописного текста с 4S рисунками и 85 таблицами.