31
зочно-разгрузочных пунктах по перевалке лесоматериалов посвящены работы В. И. Алябьева [5–8] и других ученых [102, 104, 105, 115]. В качестве основных
− только балансовые модели. Однако методы линейного программирования и балансовые модели не могут полностью описать процесс размещения произ-
водств на конкретной территории. Они с необходимой точностью не определя-
ют нелинейные и дискретные факторы, характери-зующие процесс поставки лесоматериалов и размещение перерабатывающих производств.
Исследованию взаимодействия различных видов транспорта при сетевой организации территории на основе задач линейного программирования посвя-
щены работы Я. К. Бируля [19, 20] и других ученых [11, 13, 14, 21]. Результаты исследований не отражают структуру связей территориально распределенных комплексов на основе построения моделей иерархической системы. Не сфор-
мулированы основные требования, которым должна удовлетворять вся система таких моделей, и, с другой стороны, не выяснены основные свойства всех тер-
риториальных моделей, задачи развития и размещения как лесозаготовитель-
ных, так и лесоперерабатывающих пред-приятий на рассматриваемой террито-
рии, промежуточные склады сырья, виды и типы транспорта.
Влияние различных факторов на плотность и интенсивность транспортно-
го потока при движении его с постоянной скоростью, моделирование распреде-
ления лесотранспортных потоков при клеточном разбиении территории приво-
дятся в исследованиях В.К. Курьянова, Д.Н. Афоничева, А.В. Скрыпникова
[67–69]. Исследования, в основном, охватывали определение характеристик транспортных потоков на наиболее значимых участках сети без определения закономерностей на всех участках дорожной сети с помощью методов имита-
ционного моделирования при определении интенсивности потока при свобод-
ном движении по полосам автодороги.
Вопросы воздействия загрязнений, вызванных эксплуатацией транспорт-
ных средств, на окружающую среду, математические модели, дающие возмож-
ность количественного описания энергоэкологических характеристик лесо-
32
транспортных потоков, представлены в работах В.К. Курь-янова, А.В. Скрып-
никова, О.В. Рябовой [105, 110, 111]. В случае нестационарности потоков или же потоков с взаимозависимыми интервалами прибытия количественно описать их характеристики невозможно.
В работах Г. Вагнера [32], Е. С. Вентцеля [35], И.А. Золотаря [59],
Л.В. Канторовича [63], Б.А. Ильина [62], П.Н. Коробова [64], В.Я. Ларионова
[70] дано изложение методов математического программирования, основанного на использовании специфики структурных связей в потоках, построения и ана-
лиза совершенствования грузовых процессов предприятий. Работы посвящены исследованию операционных процессов принятия решений в производствен-
ных холдингах на основе системы массового обслуживания для многоэтапных транспортно-распределительных задач и применения специальных математиче-
ских методов. Построение алгоритмов основано на использовании методов ли-
нейного программирования, последовательного анализа вариантов, последова-
тельных расчетов и некоторых других. Все они очень чувствительны к незначи-
тельному изменению условий задачи. В этом случае возникает необходимость для разработки алгоритмов формирования транспортных потоков лесоматериа-
лов использовать методы динамического программирования.
В работах В.И. Бережной, Г.А. Вильке [16, 38] рассматриваются вопросы комплексной оценки структуры управления, координации и регулирования гру-
зопотоков лесоматериалов для отдельно взятых предприятий, не позволяющие распространить данные подходы на более крупные организационные структуры в составе лесопромышленных холдингов, имеющих территориально распреде-
ленные предприятия по заготовке, перевалке и переработке лесоматериалов.
Рассмотренные положения о том, что закон распределения длительности обслуживания не оказывает влияния на характеристики процесса функциони-
рования системы, были доказаны только для случая простейшего потока требо-
ваний. Для нестационарного потока с взаимозависимыми интервалами между требованиями это положение не выполняется. Однако исследованию этих
33
свойств в работах уделено незначительное внимание. Имеющиеся рекоменда-
ции касаются описания этих свойств и не содержат количественной оценки
[1, 12, 75, 108].
Только комплексный подход по совершенствованию лесотранспортных потоков при освоении участков лесного фонда позволяет оценить влияние ус-
ловий организации вывозки лесоматериалов на эффективность транспортно-
грузового процесса, учитывать не только степень использования подвижного состава и погрузочно-разгрузочных устройств, но и количество перевезенного груза, своевременность его доставки, степень потерь, повреждения при его транспортировке.
Анализ работ показал, что вопросы научного обоснования лесотранспорт-
ного процесса не охватывают всех аспектов проблемы совершенствования сис-
темы доставки лесоматериалов из участков лесного фонда до пунктов ее пере-
работки. Это связано с возросшей номенклатурой лесоматериалов, которую в настоящее время готовы принять на переработку, отсутствием четкой инфор-
мации как об объемах заготовок в конкретных лесозаготовительных предпри-
ятиях, так и о спросе на сырье деревоперерабатывающих производств, их про-
изводственных мощностях; пространственным расположением складов сырья,
качеством подъездных путей транспорта [46, 71, 76, 94]. При этом в моделях не были описаны критерии оценки сбалансированности по объемам поставок ле-
соматериалов, мощности промежуточных складов по хранению и перевалке продукции в соответстии с производственными мощностями по переработке лесоматериалов [48]. Все эти задачи требуют системного подхода в решении поставленной проблемы. На основе проведенного анализа можно определить цели и задачи исследования.
Цель работы состоит в совершенствовании системы функционирования транспортных потоков лесоматериалов на основе разработки моделей и алго-
ритмов размещения и концентрации транспортных потоков в зависимости от
34
производственных мощностей лесоперерабатывающих производств в малолес-
ных регионах.
В соответствии с поставленной целью в диссертации решались следующие задачи:
1. Разработать общую математическую модель для решения много-
параметрических задач формирования транспортных потоков лесоматериалов из арендуемых участков лесного фонда в пункты их переработки.
2.Разработать математические модели и алгоритмы выбора поставщиков лесоматериалов, типов автотранспортных средств при транспортном освоении участков лесного фонда предприятий малолесных регионов.
3.Разработать математическую модель распределения лесосырьевых ре-
сурсов между поставщиками лесоматериалов, потребителями промежуточной продукции и лесоперерабатывающими предприятиями.
4. Разработать математическую модель концентрации транспортных пото-
ков от поставщиков к потребителям лесоматериалов с одно- и двусторонними ограничениями по производственным мощностям последних.
5. Разработать теоретические основы моделирования движения лесовозных автопоездов по автомобильным дорогам в малолесных регионах.
1.4. Выводы
Рассмотренные особенности аналитического обзора и анализ проблемы со-
вершенствования лесотранспортных потоков по всему циклу лесотранспортно-
го процесса от заготовителей до потребителей продукции позволяет сделать следующие выводы:
1. Исследование лесотранспортных потоков является сложной задачей, за-
висящей от множества факторов (погодно-климатических, дорожных и т. д.).
Для получения расчетных параметров по исследуемой проблеме необходимо
35
использовать методы математического моделирования, реализуемые в специ-
альном программном обеспечении.
2. Существующие на сегодняшний день как однокритериальные, так и многокритериальные постановки моделей и полученные с их помощью резуль-
таты весьма разрознены и не систематизированы, недостаточно полно состав-
лены формализованные описания (математические модели) большинства транспортно-грузовых и технологических процессов в лесном комплексе.
3. При переходе большинства лесных предприятий к сортиментной техно-
логии вывозки лесоматериалов значительно усложняется задача нахождения оптимального варианта транспортировки продукции потребителям, так как в данном случае в ее схеме отсутствуют централизованные нижние склады лесо-
заготовительных предприятий при значительном увеличении номенклатуры за-
готавливаемых на лесосеке лесоматериалов.
4. При транспортировке лесоматериалов непосредственно в пункты ее пе-
реработки число ее потребителей значительно возрастает, а выполнение требо-
ваний по породно-качественному составу поставок для каждого потребителя носит индивидуальный характер. Возникает необходимость в поставках опре-
деленного вида продукции одному потребителю с различных лесосек или с од-
ной лесосеки достаточно большому количеству потребителей, имеющих раз-
личные мощности по переработке лесоматериалов.
5. Наличие у предприятий как поставщиков, так и потребителей лесомате-
риалов универсальных моделей, алгоритмов нахождения оптимальных вариан-
тов поставок лесоматериалов, основывающихся на методах математического моделирования, позволит существенно повысить эффективность функциониро-
вания транспортных потоков лесоматериалов.