АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ РАСКРОЯ ОДНОМЕРНЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Работа посвящена исследованиям в двух направлениях. Во-первых, проведен комплексный анализ существующих алгоритмов оптимизации раскроя на примере решения задачи максимизации цилиндрического объема выходных сортиментов из хлыста. Приводится детальное описание рассмотренных алгоритмов. На основе их теоретического анализа и численных экспериментов установлено, что наилучшим методом является один из вариантов динамического программирования. Во-вторых, определяется наиболее подходящий вариант модели образующей хлыста. Сравниваются результаты раскроя, полученные по усредненной модели В. С. Петровского и индивидуальной модели реального хлыста, построенной по результатам исследований В. Н. Васильева. Показано, что первая модель плохо учитывает локальные особенности формы реального хлыста и, вследствие этого, схемы раскроя, полученные по ней, могут быть не оптимальны. Для более достоверной проверки данного факта в качестве развития проведенных исследований предлагается набрать достаточную статистику, например, с помощью имитации раскроя большой совокупности реальных хлыстов. Рекомендуется в производстве использовать модель, максимально учитывающую индивидуальные особенности каждого предмета раскроя. Такая модель может быть построена в реальном времени на основе оперативной информации о раз-мерах и качестве каждого предмета раскроя, получен-ной путем его измерения и диагностики автоматическими устройствами. Этому весьма способствуют достижения по разработке и внедрению в лесопереработку цифровых технологий и датчиков типоразмеров лесоматериалов

Ключевые слова:
оптимизация раскроя лесоматериалов, модель предмета раскроя, уравнение регрессии, сплайны, алгоритм оптимизации раскроя, нелинейное программирование, итерационный метод, метод динамического программирования, численные эксперименты
Список литературы

1. Kärenlampi P. P. Empirical observations of the yield of logs from trees of the boreal region / P. P. Kärenlampi // Baltic Forestry. – 2022. – Т. 28. – №. 1.

2. Поляков С. И. Автоматизация раскряжевки и сортировки лесоматериалов / С. И. Поляков, А. С. Мишанин // Материалы Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых и Всероссийской научно-практической конференции преподавателей и специалистов «Современные проблемы автоматизации, роботизации и управления в технических, организационных, экономических системах». Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова. – 2024. – С. 147 – 153.

3. Малинников П. В. Разработка и исследование системы раскряжевки хлыстов / П. В. Малинников // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. – 2017. – Т. 5. – №. 4. – С. 236 – 238.

4. Nguyen V. T. A machine-learning approach for classifying defects on tree trunks using terrestrial LiDAR / V. T. Nguyen, T. Constant, B. Kerautret // Computers and electronics in agriculture. – 2020. – Т. 171. – С. 105332.

5. Xue F. Analysis of Imaging Internal Defects in Living Trees on Irregular Contours of Tree Trunks Using Ground-Penetrating Radar / F. Xue, X. Zhang, Z. Wang, J. Wen, C Guan, H. Han // Forests. – 2021. – Т. 12. – №. 8. – С. 1012.

6. Беленький Ю. И. Методика оптимизации раскроя хлыстов для получения целевых сортиментов / Ю. И. Беленький, О. И. Куницкая, С. С. Бурмистрова // Лесной вестник. № 1, 2013. – С. 10 – 12.

7. Петровский В. С. Математические модели лиственничных стволов, их точность и применение / В. С. Петровский // Труды сибирского технологического института. Сб. «Лиственница» вып. III, Красноярск: 1968. С. 76 – 85.

8. Петровский B. C. Оптимальная раскряжевка лесоматериалов / B. C. Петровский. – М.: Лесн. пром-сть, 1989. – 288 с.

9. Пижурин А. А. Основы моделирования и оптимизации процессов деревообработки. – / А. А. Пижурин, М. С. Розенблит. М.: Лесная пром-сть, 1988.— 294 с.

10. Янушкевич А. А. Сплайны в моделировании раскроя круглых лесоматериалов // А. А. Янушкевич, М. И. Кулак, М. К. Яковлев. // Изв. Вузов. Лесной журнал. № 2, 1992. – С. 68 – 73.

11. Хухрянская Е. С. Оптимизация раскроя изделий из древесины / Е. С. Хухрянская, В. Г. Сарайкин, В. Е. Межов, Е. Н. Байбарак. – Воронеж : ВГУ, 2002. – 110 с.

12. Hu C. Trunk model establishment and parameter estimation for a single tree using multistation terrestrial laser scanning / C. Hu C., S Pan S, H Zhang, P Li // IEEE Access. – 2020. – Т. 8. – С. 102263 – 102277.

13. Воевода, Д. Н. Об оптимальных кусочно-линейных моделях профиля хлыстов / Д. Н. Воевода, Л. М. Китайник, Ю. Н. Перельмутер // Лесн. пром-сть. 1977. № 3. С. 8 – 11.

14. Castro M. P. Decision diagrams for discrete optimization: A survey of recent advances / M. P. Castro, A. A. Cire, J. C. Beck // INFORMS Journal on Computing. – 2022. – Т. 34. – №. 4. – С. 2271 – 2295.

15. Никончук А. В. Оптимальная раскряжевка хлыстов на линиях триммерного типа или переход к линиям нового поколения / А. В. Никончук, А. В. Никончук, В. А. Лозовой и др. // Хвойные бореальной зоны. 2018. Т. XXXVI, № 5. – С. 443 – 450.

16. Захарова Л. Е. Алгоритмы дискретной математики: Учебное пособие / Л. Е. Захарова. – Моск. гос. ин-т электроники и математики. – М., 2002. – 120 с.

17. Захаренко Т. А. Рациональные схемы раскряжевки на основе математических моделей хлыстов / Т. А. Захаренко // Актуальные проблемы лесного комплекса. – 2004. – №. 8. – С. 185 – 187.

18. Васильев Ф. П. Методы оптимизации // Ф. П. Васильев. М.: Изд-во «Факториал Пресс». – 2002. – 824 с.

19. Бугаев, Ю. В. Поиск всех решений задачи динамического программирования в случае совпадения их многокритериальных оценок / Ю. В. Бугаев, Л. А. Коробова, И. Ю. Шурупова // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2020. – Т. 82, № 1(83). – С. 398-403. – DOIhttps://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-1-398-403. – EDN XQDRHC.

20. Задача о рюкзаке. Текст: электронный – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Задача о рюкзаке Загл. с экрана (дата обращения 12.11.2024)

21. Бугаев, Ю. В. Методы оптимизации развозки грузов потребителям несколькими транспортными средствами / Ю. В. Бугаев, Л. А. Коробова, С. В. Гудков // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2021. – Т. 83, № 1(87). – С. 466-472. – DOIhttps://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-466-472. – EDN ZDMDXW.

22. Васильев В. Н. Исследование и разработка средств автоматического учета хлыстов и бревен для АСУТП первичной обработки древесины в поперечных потоках / В. Н. Васильев // Дисс. канд. техн. наук. Красноярск. – 1979. – 215 с.

23. Перегудов Ф. И. Введение в системный анализ / Ф. И. Перегудов, Ф. П. Тарасенко. М.: Высшая школа. – 1989. – 367 с.

Войти или Создать
* Забыли пароль?