Методические основы совершенств. транспортных связей в предприя

1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Ф. МОРОЗОВА»

А.С. Сушков В.А. Морковин

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СВЯЗЕЙ В ПРЕДПРИЯТИЯХ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА

Монография

Воронеж 2016

УДК 630*383 ББК 30.693

С91

Печатается по решению научно-технического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 2 от 3 июня 2016 г.)

Рецензенты: ООО НВЦ «Лесные технологии»; заведующий кафедрой эксплуатации

машинно-тракторного парка ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ д-р техн. наук, проф. Е.В. Пухов

Научный редактор проф. В.Н. Макеев

Сушков, А. С.

С91 Методические основы совершенствования транспортных связей в предприятиях лесного комплекса [Текст] : монография / А. С. Сушков, В. А. Морковин ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 156 с.

ISBN 978-5-7994-0750-6 (в пер.)

В монографии разработан комплекс математических моделей, алгоритмов процесса формирования грузопотоков и пунктов переработки древесины с использованием методов дифференциального и интегрального исчислений, симплекс метода, метода декомпозиции и минимаксного риска, позволяющих решать задачи комплексного использования древесного сырья на предприятиях лесного комплекса. Монография содержит сведения об основах размещения дорожной сети в предприятиях лесного комплекса, расчета основных показателей лесотранспортного процесса, определения производительности, о проблемах охраны окружающей среды при дорожном обустройстве лесного фонда и эксплуатации лесовозного транспорта.

Даны рекомендации по совершенствованию транспортных потоков лесоматериалов при разработке проектов освоения лесосырьевых баз арендованных участков лесного фонда, которые могут быть использованы лесными предприятиями регионов, профильными проектными организациями при реализации программ по освоению арендованных участков лесного фонда.

УДК 630*383 ББК 30.693

© Сушков А. С., Морковин В. А., 2016

ISBN 978-5-7994-0750-6 © ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», 2016

3

2.3. РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЯ ОЦЕНКИ И АНАЛИЗА ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

2.4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ,

УЧИТЫВАЮЩАЯ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОДВИЖНОГО

3.3. РАЗРАБОТКА ОДНОПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ С ДВУСТОРОННИМИ (СВЕРХУ И

3.5. РАЗРАБОТКА ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ В ИЕРАРХИЧЕСКИХ

4.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВХОДЯЩИХ ЛЕСОТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ НА ЛЕСНЫЕ СКЛАДЫ

6

ПРЕДИСЛОВИЕ

Актуальность исследования. Совершенствование транспортных потоков лесных предприятий, с учѐтом технологических особенностей последних, явля-

ется необходимым условием развития лесного комплекса страны на современ-

ном этапе. В лесной отрасли на долю транспортных расходов приходится зна-

чительная часть всех капитальных затрат на производство. По мере роста спро-

са на высококачественную древесину лесопромышленники вынуждены пере-

мещаться в более удалѐнные лесные массивы. Для их освоения требуется, в

первую очередь, создание социальной и промышленной инфраструктуры, кото-

рая не может развиваться без ввода в эксплуатацию новых дорог круглогодич-

ного действия и распределения грузопотоков лесоматериалов по дорогам обще-

го пользования.

Уровень развития региональных транспортных связей на сегодняшний день уже нельзя считать достаточным, поэтому совершенствование транспорт-

ных потоков лесоматериалов между поставщиками и их потребителями в раз-

личных регионах страны на основе рациональной территориальной организа-

ции производства является одной из главных задач лесной отрасли.

Эффективность работы лесопромышленных предприятий можно увели-

чить за счѐт: совершенствования транспортных потоков лесоматериалов в пункты их потребления; устойчивого обеспечения сырьѐм перерабатывающих производств; полного использования производственных мощностей; внедрения новых технологий и реструктуризации производства; повышения инвестицион-

ной привлекательности предприятий; снижения издержек производства, что в совокупности обеспечивает повышение конкурентоспособности лесной про-

дукции.

Общеизвестно, что при отсутствии лесовозных дорог лесные предприятия концентрируют свою деятельность на участках, расположенных вдоль сущест-

вующих основных транспортных магистралей. Такая тенденция способствует

7

заметному истощению лесного фонда, что может привести к сокращению спе-

лых древостоев в местах, доступных для эксплуатации. Совершенствование данных процессов, прогнозирование развития сетевых организационно-

экономических структур является необходимым условием в развитии лесного комплекса страны на современном этапе.

Монография выполнена в соответствии с планом научно-

исследовательских работ кафедры промышленного транспорта, строительства и геодезии Федерального государственного бюджетного образовательного учре-

ждения высшего образования «Воронежский государственный лесотехниче-

ский университет» – Разработка энергосберегающих и экологически перспек-

тивных технологий транспорта леса (номер госрегистрации 01201168746).

Цель и задачи исследования состоят в совершенствовании системы фор-

мирования транспортных потоков лесоматериалов на основе разработки моде-

лей и алгоритмов их размещения и концентрации в зависимости от производст-

венных мощностей лесозаготовительных и лесоперерабатывающих произ-

водств в малолесных регионах.

В соответствии с поставленной целью в монографии решались следующие задачи:

1. Разработать общую математическую модель для решения многопара-

метрических задач формирования транспортных потоков лесоматериалов из арендуемых участков лесного фонда в пункты их переработки.

2.Разработать математические модели и алгоритмы выбора поставщиков лесоматериалов, модельного ряда автотранспортных средств при транспортном освоении участков лесного фонда предприятий малолесных регионов.

3.Разработать математическую модель распределения транспортных пото-

ков между поставщиками лесоматериалов, потребителями промежуточной про-

дукции и лесоперерабатывающими предприятиями.

8

4. Разработать математическую модель концентрации транспортных пото-

ков лесоматериалов в пункты потребления с одно- и двусторонними ограниче-

ниями производственных мощностей лесопромышленных предприятий.

5. Разработать теоретические основы моделирования движения лесовозных автопоездов по автомобильным дорогам в малолесных регионах.

Предмет и объект исследования. Предметом исследования являются ме-

тоды, математические модели и алгоритмы совершенствования транспортных потоков лесоматериалов на предприятиях лесного комплекса. Объектами ис-

следования являются транспортные потоки лесоматериалов и технологии их функционирования в малолесных регионах.

Методологическая, теоретическая и эмпирическая база исследования.

Использованы методы: системного анализа, математического и имитационного моделирования, исследования операций, динамического программирования, а

также натурные наблюдения.

Научные результаты, полученные в процессе исследований:

1.Общий критерий формирования транспортных потоков лесоматериалов из арендуемых участков лесного фонда в пункты их потребления.

2.Модели и алгоритмы выбора поставщиков лесоматериалов, применения модельного ряда автотранспортных средств при транспортном освоении участ-

ков лесного фонда предприятий малолесных регионов.

3. Математическая модель распределения транспортных потоков между по-

ставщиками лесоматериалов, потребителями промежуточной продукции и ле-

соперерабатывающими предприятиями.

4. Математическая модель концентрации транспортных потоков лесомате-

риалов в пункты потребления с одно- и двусторонними ограничениями произ-

водственных мощностей лесопромышленных предприятий.

5. Аналитические зависимости и имитационные модели определения пара-

метров движения лесовозных автопоездов по автомобильным дорогам в мало-

лесных регионах.

9

Научная новизна результатов исследования

Разработан комплексный подход к решению проблемы совершенствования транспортных потоков лесоматериалов из арендованных участков лесного фон-

да предприятий, позволяющий повысить эффективность функционирования ле-

сопромышленных производств. Он включает:

1. Математическую модель решения многопараметрической задачи форми-

рования транспортных потоков лесоматериалов в пункты их переработки, от-

личающуюся приведением многопараметрической задачи формирования транспортных потоков лесоматериалов к однопараметрической с помощью ко-

эффициентов соизмерения.

2. Математические модели, алгоритмы выбора поставщиков лесоматериа-

лов, модельного ряда автотранспортных средств для их доставки, учитывающие технические характеристики лесовозного транспорта, сезонный характер вы-

возки в малолесных регионах.

3. Математическую модель распределения транспортных потоков между поставщиками лесоматериалов и лесоперерабатывающими предприятиями,

учитывающую потребителей промежуточной продукции.

4. Математическую модель концентрации транспортных потоков лесомате-

риалов в пункты потребления, отличающуюся одно- и двусторонними ограни-

чениями производственных мощностей лесопромышленных предприятий ма-

лолесных регионов.

5. Методику моделирования движения лесотранспортных потоков, отли-

чающуюся учетом интенсивности движения, расположением автопоездов, вхо-

дящих в поток, количеством полос движения и числом скоростных групп.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость работы состоит в разработке комплекса матема-

тических моделей и алгоритмов, позволяющих решать задачи по совершенст-

вованию транспортного освоения участков лесного фонда с учетом эффектив-

ного использования парка лесовозных автопоездов, погрузочно-разгрузочных

10

устройств; обосновать закономерности изменения параметров лесотранспорт-

ных потоков, учитывающие изменения их интенсивности, распределение ин-

тервалов движения для решения задач комплексного использования древесного сырья на предприятиях лесного комплекса.

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные математические модели, алгоритмы позволяют выбрать наиболее рациональные варианты в системе распределения лесотранспортных потоков как внутри уча-

стков лесного фонда предприятий, так и между лесозаготовительными и лесо-

перерабатывающими предприятиями малолесных регионов страны, установить параметры транспортных потоков, модельный ряд автотранспортных средств,

позволяющих снизить долю затрат на транспортно-грузовой процесс в общей себестоимости производства конечной продукции деревоперерабатывающих производств.

Приведенные в монографии результаты исследований достаточно универ-

сальны и применимы для решения прикладных задач в лесопромышленном комплексе, а также в профильных проектных организациях и вузах.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций под-

тверждается имитационным моделированием транспортных потоков лесомате-

риалов с доверительной вероятностью 0,95 у полученных закономерностей пу-

тем использования в работе современных, апробированных теоретических под-

ходов с применением методов математического моделирования, теории вероят-

ности, сопоставлением результатов исследований с данными практической дея-

тельности предприятий.

Апробация и реализация результатов исследований

Практическая апробация проведена на предприятиях Теллермановского филиала КУВО «Лесная охрана» (Воронежская область), ООО «ЛЗП Кеналес»

(Архангельская область), ФГУП «ГНЦ ЛПК», ООО ИНЦ «Инлестех» (Ураль-

ский технопарк, г. Екатеринбург) и ЗАО «Агродорстрой» (г. Лебедянь, Липец-

кая область). Рекомендации по результатам исследования на предприятиях по-