Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 12
1.1. Общие положения 12
1.2. Методы организации лесосечно-транспортных работ при освоении годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия
1.3. Влияние климатических факторов региона на лесосечно-транспортные процессы
1.3.1. Основные положения 18
1.3.2. Климатическая характеристика Ленинградской области 20
1.3.3. Хранение круглых лесоматериалов с учетом климатических особенностей региона
1.4. Постановка задачи исследования 32
2. Проектирование лесосечно-транспортных процессов с учетом влияния погодно-климатических факторов .
2.1. Учет влияния основных погодно-климатических факторов на лесосечно-транспортные процессы
2.2. Особенности проектирования лесотранспортных процессов с учетом влияния климата
3. Рациональная организация лесосечно-транспортных процессов при освоении годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия .
3.1. Логистические информационные системы управления лесозаготовительным предприятием
3.1.1. Логистические информационные системы 52
3.1.2. Логистическая информационная система управления лесопромышленным предприятием
3.1.3. Структура логистической информационной системы лесопромышленного комплекса
3.1.4. Потоки в логистической системе лесопромышленного предприятия 58
3.1.5. Архитектура информационной логистической системы управления лесопромышленными предприятиями 60
3.2. Теоретические предпосылки рациональной организации лесосечно-транспортных процессов при освоении годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия 67
3.2.1. Математическая модель расчета рациональной стратегии освоения годового лесосечного фонда и вывозки леса. 68
3.2.2. Математическая модель проектирования рациональных конструкций усов лесовозных автомобильных дорог 77
3.2.3. Математическая модель проектирования рациональных схем технологических путей лесотранспорта 79
3.2.4. Обоснование сроков хранения заготовленной древесины в теплое время года 97
3.2.4.1. Способы хранения древесины 102
3.2.4.2. Степени защиты древесины 105
3.2.4.3. Хранение свежесрубленных лесоматериалов 106
4. Реализация математических моделей и алгоритмов расчета рациональной стратегии освоения годового лесосечного фонда и вывозки леса на ЭВМ
5. Основные результаты машинных экспериментов 127
5.1. Цели и задачи экспериментов на математической модели 127
5.2. Использование ЭВМ для моделирования систем 128
5.3. Методика выполнения вычислительного эксперимента 132
5.4. Планирование и подготовка исходных данных для машинного 134 эксперимента
5.4.1. Планирование машинного эксперимента 134
5.4.2. Исходные данные для машинного эксперимента 135
5.5. Проведение и анализ результатов эксперимента 138
5.5.1. Требования к вычислительной технике и проведение машинного эксперимента
5.5.2. Результаты машинного эксперимента 138
5.5.3. Интерпретация результатов и подведение итогов машинного эксперимента
6. Реализация системы в Лужском сельском лесхоз-филиале федерального государственного управления "Ленинградское
управление сельскими лесами"
Заключение 152
Список литературы
- Методы организации лесосечно-транспортных работ при освоении годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия
- Особенности проектирования лесотранспортных процессов с учетом влияния климата
- Логистическая информационная система управления лесопромышленным предприятием
- Использование ЭВМ для моделирования систем
Введение к работе
Лесопромышленный комплекс является одной из важнейших отраслей экономики страны. Несмотря на положительные тенденции, наметившиеся в конце 90-х годов XX века, анализ состояния лесопромышленного комплекса вызывает тревогу. Состояние основных фондов, имеющих значительный моральный и физический износ, низкая рентабельность производства большинства лесопромышленных предприятий, рост кредиторской задолженности, отсутствие должной правовой базы сдерживают дальнейшее развитие отрасли и связанных с ней других отраслей промышленности России.
По данным государственного учета лесного фонда по состоянию на конец 2004 г. [20] общая площадь земель лесного фонда России составляет 1173 млн. га, из них покрытых лесной растительностью - 774,2 млн. га. Лесные ресурсы являются важнейшей частью национального богатства и источником экономического развития.
Россия обладает наибольшим в мире лесным потенциалом, составляющим по запасам более 20% мировых. Общий запас древесины составляет 81,9 млрд. куб.м, в том числе спелых и перестойных пород -около 44,1 млрд. куб.м. Ежегодный прирост древесины составляет около 970,4 млн. куб.м. Расчетная лесосека составляет - 559,2 млн. куб.м. [20, 91]
Удельный вес ЛПК в промышленности России в настоящее время составляет 3,4%. Отрасль обеспечивает 2,2% в валовом внутреннем продукте и приносит 3,9% в валютной выручке от экспорта [20].
Основными лесозаготовителями в лесах Российской федерации являются предприятия лесопромышленного комплекса, на долю которых приходится 60% объемов лесозаготовок [20, 91]. Остальная часть заготовки древесины приходится на местные бюджетные и
сельскохозяйственные организации, мелкие коммерческие структуры и население.
В лесопромышленный комплекс России входят
лесозаготовительные, деревообрабатывающие и целлюлозно-бумажные предприятия. К настоящему времени практически все предприятия лесопромышленного комплекса приватизированы; до 95% предприятий частные или со смешанной формой собственности. Значительную долю в приватизацию лесопромышленного комплекса вложили иностранные инвесторы.
В современном состоянии лесопользования существует ряд негативных явлений. В первую очередь это связано с низким использованием расчетной лесосеки, особенно в Азиатской части России.
Характерен резкий дисбаланс по имеющимся ресурсам древесины и их фактическим использованием между Европейской и Азиатской частью России. Запас спелых лесов Европейско-Уральской части России составляет 18% от общего запаса спелых лесов страны, а заготавливается в этой части свыше 57% от общего объема заготовок [20, 91].
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 [20].
Факторами, ограничивающими развитие лесозаготовок, являются [20] резкое снижение уровня централизованных капиталовложений в лесной сектор, значительное падение объемов деревообработки, низкая плотность существующей дорожной сети и нерентабельность перевозки круглого леса на расстояния свыше 1 000 км и пиломатериалов свыше 2 500 км из-за высоких железнодорожных тарифов.
Лесозаготовительная промышленность является базовой отраслью для ЛПК и основным поставщиком сырья всем отраслям ЛПК, а также лесоматериалов предприятиям строительной, горнодобывающей и другим отраслям промышленности и сельского хозяйства.
Одной из главных причин сложившейся критической ситуации в экономике лесозаготовительной промышленности явилась потеря предприятиями собственных и приравненных к ним оборотных средств, размер которых по причине сезонности требуется поддерживать на уровне 40-50 процентов от выпускаемого объема товарной продукции, а в предприятиях, осуществляющих сплав древесины, до 90 процентов [20].
Основной объем вывозки древесины осуществляется по лесовозным автомобильным дорогам, поэтому имеется прямая связь между состоянием сети дорог общего пользования и проблемами лесовозного транспорта.
Чем плотнее сеть дорог общего пользования, тем меньше надо строить лесовозных дорог, ниже транспортные расходы и себестоимость заготовленной древесины.
По протяженности автомобильных дорог общего пользования, как на единицу площади, так и на одного жителя, Россия находится на одном из последних мест в мире и по этим показателям отстает от развитых стран в 5-74 раза. Техническое состояние дорог просто не подлежит сравнению.
Плотность сети дорог общего пользования в России составляет 24 км на 10 000 км2, а например, в Китае - 100, во Франции - 1549, в Германии -1775, в Финляндии - 650 км на 10 000 км2. По оценкам экспертов, для обеспечения минимальных социально-экономических потребностей надо иметь 1300 - 1500 тысяч км дорог, а в настоящее время Россия имеет 497 тысяч км, из них две трети протяженности рассчитаны на осевую нагрузку 6 т, при стандартной расчетной нагрузке 10 т. 19 тысяч деревянных мостов не отвечают современным требованиям по грузоподъемности [20, 91].
Состояние дорог таково, что скорость автомобильного транспорта в 2,8 - 3 раза ниже, чем в Европе, соответственно стоимость эксплуатации автомобиля в 2,5 - 3,4 раза дороже [20, 91]. Экономистами подсчитано, что один рубль, вложенный в ремонт и содержание дорог, дает 3 рубля чистой прибыли. Бездорожье является главной причиной слабого развития агропромышленного комплекса и лесного хозяйства, низкого уровня жизни на селе, и в целом экономической безопасности России.
В стране несколько улучшилось дорожное строительство. Но, оказывается, даже новые дороги федерального значения по нагрузкам, особенно по мостам, часто не выдерживают нагрузок от большегрузных лесовозных автопоездов.
Немаловажную роль в устойчивой работе лесозаготовительного производства играет своевременное строительство лесовозных дорог. В период 1985-1990 годов ежегодно вводилось в эксплуатацию 7,5 тыс. км лесовозных дорог круглогодового действия, что обеспечивало ежегодный прирост объемов заготовки и вывозки на 5-6 млн. мЗ, с 1991 года - их строительство сократилось более чем в 10 раз из-за отсутствия необходимых средств. В зоне действия ранее построенных лесовозных дорог лесосырьевые ресурсы в основном освоены, и предприятия вынуждены осваивать оставшиеся низкотоварные насаждения (перестойные насаждения осины, небольшие запасы на 1 га) [20, 91].
Деление дорог в лесном фонде по назначению на лесохозяйственные, противопожарного назначения и лесовозные абсолютно условное. Ежегодное строительство лесохозяйственных и противопожарных дорог предусмотрено федеральными целевыми программами «Леса России» (800 км) и «Охрана лесов от пожаров» (более 4 тыс. км) [20]. Строительство лесовозных дорог круглогодового действия в настоящее время осуществляется за счет себестоимости лесозаготовителей в объеме до 1
000 км в год. Для примера, в Финляндии, имеющей плотность автомобильных дорог в 25 раз выше, чем в России, объем заготовок почти в два раза меньше, строится лесных дорог ежегодно в два раза больше. Отсюда резкое снижение производительности дорогостоящих лесотранспортных машин, повышение затрат на заготовку древесины [91].
Следует отметить, что любые лесные дороги используются как для вывозки древесины, так и в лесохозяйственных и противопожарных целях. В связи с этим, финансирование строительства всех дорог в лесном фонде должно осуществляться по одной схеме, за счет одних и тех же источников.
Таким образом, вышеперечисленные лимитирующие факторы определяют многие особенности работы отрасли, в частности, что происходит освоение прежде всего тех районов, в которых наиболее развита транспортная инфраструктура и сосредоточена большая часть лесоперерабатывающих предприятий и потребителей лесного сырья.
Такая ситуация определяет вектор и характер формируемых лесных грузопотоков, наибольшая плотность которых приходится на Центральный и Северо-западный регионы, что создает проблему их организации и управления не только на государственном, но и на региональном уровне.
Для рациональной организации лесных грузопотоков региона необходимо применение комплексного логистического подхода, составной неотъемлемой частью которого является управление грузопотоками каждого предприятия.
Существующая система организации лесосечно-транспортного процесса в лесозаготовительных предприятиях предлагает годовое, квартальное и помесячное его планирование.
Особо актуальной в связи со сложившейся системой организации лесозаготовок является помесячное планирование лесозаготовок и транспорта леса, которое носит массовый характер. Оно осуществляется на уровне планово-производственных отделов предприятия и предполагает определение не только объемов, но и местоположение лесозаготовок, объемов складирования, хранения и сроков вывозки заготовленного леса, что, в конечном счете, в значительной мере определяет эффективность всего лесозаготовительного процесса.
Существующая практика планирования последовательности освоения годового лесосечного фонда содержит множество неформализованных субъективных этапов, в основном основанных на интуиции и опыте предыдущих лет.
Наиболее плодотворным путем решения задач такого рода является разработка экономико-математических моделей и их реализация на ЭВМ с принятием обоснованных плановых и проектных решений. Лесотранспортные работы в лесозаготовительном производстве имеют определяющее значение. От правильного и своевременного выполнения лесотранспортных работ зависят все последующие операции и конечные результаты работы ЛЗП в целом. По содержанию и условиям выполнения лесной транспорт значительно отличается от других фаз технологического процесса лесозаготовок. Их особенностью является существенная зависимость от природных условий: погоды и климата, грунтово-гидравлических условий и таксационных характеристик лесосек. Наибольшее влияние на лесотранспортный процесс оказывают погодно-климатические факторы, что в первую очередь и определяет сезонность лесозаготовок. Значительная изменчивость этих характеристик, как по времени (сезонные колебания), так и в пространстве (каждая лесосека
имеет свои условия), делает задачу проектирования лесосечно-транспортных процессов чрезвычайно сложной.
С учетом вышеизложенного в представленной работе разработаны вопросы рациональной организации лесосечно-транспортных процессов при освоении годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия с учетом использования климатических ресурсов региона.
Методы организации лесосечно-транспортных работ при освоении годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия
При решении задач рациональной организации лесных грузопотоков встает проблема хранения промежуточных запасов круглых лесоматериалов на лесосеке (верхнем складе), промежуточном, сезонном и нижнем складе ключевым пунктом которой является определение максимальных сроков хранения лесоматериалов в теплое время года.
В основу системы хранения круглого леса на территории России должно быть положено разделение ее на климатические зоны. Руководствуясь произведенными А.Т. Вакиным [25,17] исследованиями, были приняты календарные сроки периодов опасных, менее опасных и безопасных в смысле повреждения древесины и уже в соответствии с этим рекомендовать дифференцированные способы и сроки хранения древесины по зонам. В различных зонах будут различны не только календарные границы соответствующих периодов, но и условия хранения древесины в самый теплый летний период, так как и он не равноценен в разных климатических местностях в смысле температуры воздуха, его влажности, атмосферных осадков и т. п.
К наиболее важным метеорологическим элементам, определяющим условия хранения древесины, относятся: температура воздуха, его влажность, осадки и ветер. Эти факторы в сумме своей влияют на быстроту просыхания древесины; наиболее просто об их совместном действии можно судить по величине испарения с открытой водной поверхности.
При разделении России на климатические зоны (рис. 1.5, табл. 1.1) [25] для хранения древесины придерживаются критерия распределения дефицита влажности воздуха (изодефицитные линии) за 3 летних месяца — июнь, июль и август. Эти месяцы наиболее опасны в смысле подсыхания и повреждения круглого леса при влажном хранении и наиболее эффективны для сушки при сухом хранении. Поэтому режим влажности воздуха и его температура за эти месяцы определяют режим хранения древесины.
Намеченные зоны почти совпадают с растительными зонами. Последние, однако, имеют, кроме широтного, еще и долготное подразделение примерно по границе Западной и Восточной Сибири.
Мероприятия по хранению круглого леса в каждой климатической зоне различаются в зависимости от зимнего и летнего сезонов, а в пределах летнего сезона — по трем периодам: раннему, среднему и позднему (табл. 1.2) [25].
При установлении климатических зон использованы средние многолетние значения метеорологических показателей [25].
В начале лета наиболее трудно сохранить древесину от прелости, заселения насекомыми и растрескивания; в это время требуется максимум защитных мероприятий. Характерна резко различная продолжительность первого периода в разных зонах: в I зоне он длится меньше месяца, а в IV — свыше 4 месяцев.
Основной целью исследования является повышение эффективности лесосечно-транспортных процессов путем создания математических моделей рационального освоения годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия с учетом и использованием климатических ресурсов региона.
Изучение состояния вопроса позволили сделать следующие выводы: Рассмотренные методы автоматизированного планирования организации лесосечно-транспортных работ при освоении лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия решают данную задачу на уровне всего лесосечного фонда предприятия на долгосрочный период отдельно для лесосечных или лесотранспортных работ; Данные методики не учитывают климатические особенности региона, где расположено лесозаготовительное предприятие. Исходя из выше изложенного, были сформулированы следующие задачи исследований: Разработать подсистему, обеспечивающую рациональное пространственно-временное освоение годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия с совместной организацией лесосечных и лесотранспортных работ, с учетом климатических ресурсов региона; Провести машинный эксперимент с использованием разработанной подсистемы, с целью проверки ее работоспособности и оценки эффективности ее использования; Дать оценку предложенной методике и выдать рекомендации по использованию ее на лесозаготовительном предприятии.
Решение поставленных задач было получено на основе методологии системного подхода, математического программирования и вычислительного эксперимента с использованием ЭВМ. В работе используются аналитические методы линейного программирования и календарного планирования. При экспериментальных исследованиях и разработке диалоговой системы использовался язык программирования TurboBasic и операционные системы Windows 95/98/ХР.
Результаты работы внедрены в Лужском сельском лесхоз-филиале федерального государственного управления "Ленинградское управление сельскими лесами".
Особенности проектирования лесотранспортных процессов с учетом влияния климата
Лесозаготовительный процесс осуществляется непосредственно в природе и слабо защищен от воздействия не регулируемых человеком природных факторов, таких как температура, осадки, ветер и т.п. Сезонные изменения основных погодно-климатических факторов вызывают сезонные же изменения среды лесопользования, условий труда и его результатов. Успехи современной метеорологии и климатологии, большой статистический материал наблюдений за погодно-климатическими факторами, накопленный к настоящему времени многочисленными метеостанциями страны, дают возможность широкого применения этих знаний в промышленности, в том числе и лесозаготовительной.
В конце семидесятых годов на кафедре сухопутного транспорта леса под руководством профессора Б.А. Ильина [106] велись научно-исследовательские работы, направленные на разработку прикладных аспектов лесозаготовительной метеорологии. Основной задачей этих исследований была разработка и обоснование технологий лесосечно-транспортных работ, которые позволяют максимально учесть и эффективно использовать погодно-климатические условия региона, а также снизить ущерб от опасных метеорологических явлений.
В результате первоначального анализа было выяснено, что наибольшее влияние погодно-климатические факторы оказывают на лесотранспортный процесс, который в первую очередь и определяет сезонность лесозаготовок. В свою очередь, в лесотранспортном процессе наиболее зависимыми от погоды и климата являются технологические лесовозные дороги (усы).
В результате было установлено [106], что основным типом усов летнего действия являются грунтовые (67%), работоспособность которых определяется прежде всего влажностью грунта и его модулем деформации [106]. Для повышения эффективности работы грунтовых дорог, рациональной организации всего лесотранспортного процесса необходимы знания закономерностей изменения влажности грунтов, их водно-теплового режима.
В лесной промышленности отсутствуют многолетние систематические наблюдения за влажностью грунтов лесных дорог. Однако, агроклиматологией накоплен большой многолетний статистический материал наблюдений за влажностью грунтов открытого поля. Эти данные, как показали исследования [106], могут быть использованы и для определения расчетной влажности грунтов на грунтовых дорогах летнего действия. Возможность такого подхода основана на тесной корреляционной связи влажности грунтов открытого поля и влажности грунтов земляного полотна уса при их расположении в одинаковых грунтово-гидрологических условиях. Разница будет лишь в абсолютных значениях влажности грунтов в поле и в земляном полотне, что обусловлено наличием водоотвода и конструкцией полотна. Эта разница может быть учтена переходным корреляционным коэффициентом от влажности грунта в поле к влажности грунта земляного полотна.
Для определения величины этого коэффициента в 1979-82 гг. параллельно с агрометеостанциями "Любанъ" и "Пушкин" (Ленинградская обл.) по единой методике были организованы подекадовые наблюдения за влажностью грунтов в поле и на усах в лесу. Участки наблюдений располагались в одинаковых с агрометеостанциями грунтово-гидрологических условиях в Лисинском учебно-опытном лесхозе, расположенном в 15-25 км от агрометеостанций. В результате обработки полученных результатов были установлены переходные коэффициенты, а также, на основе данных многолетних наблюдений агрометеостанций, выведены закономерности изменения влажности и соответствующие ей закономерности изменения модуля деформации грунтов на усах в весенне-летний период [106].
Как показали исследования [106, 51], последняя закономерность наиболее близко может быть аппроксимирована следующим выражением: E = s + q + r2 (2.1) где Е - модуль деформации грунта на проезжей части грунтовых усов; t - текущая координата времени, сутки от начальной даты, принятой для лесных районов 1 мая; s, q, г - коэффициенты, зависящие от грунтово-гидрологических условий местности. Величина этих коэффициентов для условий Ленинградской области, супесчаных грунтов, первый тип местности s = 6,91, q = 0,2678, г = 0,0014; суглинистых грунтов, второй тип местности s = 0,32, q = 0,3276, г = 0,0015.
Влажность грунтов весной, в процессе оттаивания, достигает наибольшей величины [8], вызывая понижение прочностных показателей. В дальнейшем, по мере повышения температуры атмосферного воздуха и увеличения дефицита его влажности происходит постепенное высыхание грунта, приводящее за счет его усадки к повышению плотности и, следовательно, модуля деформации.
Логистическая информационная система управления лесопромышленным предприятием
Существующая система лесосечно-транспортного процесса в лесозаготовительных предприятиях предлагает годовое, квартальное и помесячное его планирование.
Особо актуальной в связи со сложившейся системой организации лесозаготовок является помесячное планирование лесозаготовок и транспорта леса. Помесячное планирование носит массовый характер. Оно осуществляется на уровне планово-производственных отделов ЛЗП и предполагает определение не только объемов, но и местоположение лесозаготовок, объемов складирования, хранения и сроков вывозки заготовленного леса, что, в конечном счете, в значительной мере определяет эффективность всего лесозаготовительного процесса.
Существующая практика планирования последовательности освоения годового лесосечного фонда содержит множество неформализованных субъективных этапов, в основном основанных на интуиции и опыте предыдущих лет.
Наиболее плодотворным путем решения задач такого рода является разработка экономико-математических моделей и их реализация на ЭВМ с принятием обоснованных плановых и проектных решений.
Содержательное описание задачи сводится к следующему. Имеется годовой лесосечный фонд лесозаготовительного предприятия, полученный в результате работы иерархически выше расположенной системы или выделенный производственно-технологическим отделом предприятия. Сведения об этом фонде включают общее число лесосек, таксационное описание каждой из них, их географическое местоположение и ґрунтово 68 гидрологические условия.
По существующим правилам рубок [79], все лесосеки должны быть освоены в течение планируемого года, причем любая из них может быть разработана в любое время в течение года, но расходы на лесозаготовки, лесовосстановление и лесотранспорт будут при этом различны. Заготовленная на лесосеках древесина может быть отправлен сразу же (не позднее месяца со дня заготовки) на сезонный склад Хц, нижний склад Х , или во двор потребителя Хц (см. рис. 3.3), либо складирован здесь же в штабелях Х& с последующей вывозкой его на сезонный, нижний склад или потребителю в наиболее рациональные календарные сроки - Хц, Х и Xjd. Эффективность лесосечно-транспортных работ так же зависит от сезона года, поскольку расходы на лесосечные работы, дорожное строительство, а так же транспортная составляющая себестоимости вывозки значительно отличаются по сезонам года.
Считается так же, что помесячные поставки леса потребителю определены и известны заранее на основании заключенных контрактов. Помесячные объемы заготовки и складирования древесины на лесосеках, промежуточном и нижнем складе не определены; известен лишь их верхний предел, установленный наличием складских площадей, материально-технических и трудовых ресурсов.
Задача верхней иерархической ступени состоит в определении календарной очередности проведения лесосечных работ на лесосеках расчетного года, объемах складирования и сроках хранения древесины на верхнем складе (лесосеке), промежуточном (сезонном) складе и нижнем складе, а так же сроках последующей поставки складированного леса потребителю.
Объем древесины сразу же отправляемый на сезонный, нижний склад или потребителю, объем и сроки вывозки с верхнего и промежуточного склада на нижний и потребителям, а так же объемы, сроки поставки с нижнего склада потребителю рассчитываются такие, что критерий оптимизации (удельные приведенные расходы на лесозаготовки, лесовосстановление и лесотранспорт) были бы минимальны. При этом заготовленная и складированная на верхнем, сезонном и нижнем складе древесина не должна залеживаться в теплое время года ввиду значительного снижения ее качества.
Использование ЭВМ для моделирования систем
Информационное обеспечение предусматривает систему классификации и кодирования информации. Постоянная информация -технические и экономические нормативы из норм технологического проектирования, ЕНиР [119, 120] и технологических карт по строительству усов [79], введены непосредственно в программу. Переменная информация - ресурсы ЛЗП и сведения о годовом лесосечном фонде сведены в базу данных, обеспечивающую оперативный ввод и корректировку этой информации. Кроме того, диалоговая система проектирования снабжена пшроким набором меню, обеспечивающих оперативное взаимодействие системы и проектировщика.
Входная информация для системы содержит сведения о годовом лесосечном фонде ЛЗП. Каждая лесосека характеризуется ликвидным объемом, площадью общей и неэксплуатационной, геометрическими параметрами, наличием подроста, расстоянием до существующей дороги, типом местности по условиям увлажнения, средним объемом хлыста и расстоянием вывозки до нижнего склада.
Материально-технические ресурсы ЛЗП характеризуются системой лесосечно-транспортных машин, помесячными объемами заготовки и вывозки леса, а так же помесячными потребностями нижнего склада в древесине.
Выходная информация, полученная в результате работы системы, выводится как на дисплей, так и на принтер, а так же в файл. Она содержит матрицу решения транспортной задачи, таблицу календарных графиков заготовки и вывозки леса с каждой из лесосек годового лесосечного фонда, таблицу рациональных схем и конструкций дорожных одежд на усах, количество погрузочных пунктов на лесосеке и принципиальные схемы трелевочных волоков, а так же технологическую карту разработки лесосеки с технико-экономическими показателями.
Для обеспечения эффективной двухсторонней связи проектировщика и ЭВМ структура системы выбрана блочной, состоящей из трех самостоятельно работающих блоков. Каждый блок осуществляет некоторый самостоятельный законченный вычислительный процесс.
Головная программа обеспечивает через меню общее управление работой системы. Она осуществляет ввод и корректировку данных по ресурсам и годовому лесосечному фонду, оптимизацию пространственно 115 временного распределения годового лесосечного фонда и проектирования технологических путей. Укрупненная блок-схема работы головной программы показана на рис. 4.2.
Выделение блоков 4 и 5 в самостоятельно работающие подсистемы позволяет достаточно эффективно обеспечивать систему информацией, оперативно создавать, контролировать и, при необходимости, корректировать данные. Вводимая информация автоматически контролируется; при обнаружении грубых ошибок на дисплей выдаются системные сообщения, что позволяет снизить вероятность расчета по ошибочным данным.
Если после набора исходных данных требуется выполнить расчет, то в работу включаются программы блока 6 и 7. Необходимо отметить, что эти блоки работают только последовательно, т.е. для проектирования технологических путей (блок 7) необходимо предварительно выполнить оптимизацию пространственно-временного освоения годового лесосечного фонда (блок 6). Вместе с тем, предусмотрена запись результатов работы блока 6 в отдельный файл, что позволяет разорвать во времени выполнение основных расчетов по блокам 6 и 7.
Схема работы блока 6 представлена на рис 5. После ввода исходной информации из базы данных (блок 2) предусмотрена подпрограмма расчета соответствия годового лесосечного фонда объемным годовым показателям лесозаготовки и лесовывозки исходя из материально-технических ресурсов ЛЗП. При необходимости возможна корректировка лесфонда и ресурсов путем возврата в основное меню головной программы.
В блоке 6 (см. рис. 4.3.) осуществляется баланс объемных годовых показателей лесфонда и лесосечно-транспортного процесса ЛЗП путем введения фиктивного поставщика (лесосека) или фиктивного потребителя 116 (следующий календарный год). После приведения транспортной задачи к закрытому виду, выполняется расчет помесячных удельных приведенных расходов на лесосечные, лесовосстановительные работы и лесотранспорт (блок 7). Недопустимые по алгоритму перевозки блокируются их высокими единичными стоимостями (блок 8). Меню подсистемы (блок 9) позволяет: запустить систему в режиме транспортной задачи (блок 13); просмотреть и, при необходимости, вручную откорректировать исходную матрицу транспортной задачи (блок 12); распечатать матрицу исходных данных (блок 11). После решения транспортной задачи система представляет следующее подменю пользователя (блок 14): просмотр результатов оптимизации пространственно-временного распределения лесфонда (блок 16); печать результатов (блок 17); запись результатов в файл (блок 18); 4) выход в основное меню головной программы.
После выполнения изложенного выше расчета возможна работа блока проектирования технологических путей (усов и волоков). Схема работы подсистемы проектирования усов представлена на рис. 6.
На основании результатов решения транспортной задачи для каждой лесосеки формируется массив календарных сроков вывозки леса (блок 3). В пределах каждого массива определяется наиболее неблагоприятный для дорожной конструкции календарный период, для которого и определяется расчетный модуль деформации (блок 4).
