Задачи тактического управления лесосырьевой базой ЛЗП - Логистическое управление лесосырьевой базой

Одной из важнейших задач, стоящих перед ЛЗП, является вопрос, как наилучшим образом в течение года использовать имеющуюся у них собственную лесозаготовительную технику или технику, привлекаемую на контрактной основе (аутсорсинг). В настоящее время одной из самых эффективных технологий лесозаготовок, широко распространенных в мире и в России, является сортиментная технология, базирующаяся на применении таких машин, как харвестер и форвардер. Рассмотрим подход к решению задач оперативного логистического управления лесозаготовками с помощью харвестеров и форвардеров, а также и харвардеров [28]. Главная цель состоит в том, чтобы выполнить все запланированные лесозаготовительные работы с наименьшими затратами. Затраты включают в себя несколько компонент. Во-первых - это эксплуатационные затраты, связанные с работой основных машин. Во-вторых - это затраты на транспортировку операторов с мест их базирования на делянки и обратно. Третий компонент затрат - это затраты на перемещение основных машин с делянки на делянку.

В данной постановке задачи горизонт планирования ограничен одним годом с выделением четырех сезонов: зима, весна, лето и осень. Список и характеристики делянок, отведенных в рубку должны быть известны заранее, они являются исходными данными. Предполагается, что имеется доступ по дорожной сети к каждой делянке, расстояния и время движения - известны. Известен состав лесозаготовительных машин, которые могут быть привлечены к работам, их производительность и другие параметры. Каждая машина имеет заданное максимальное возможное время ее работы (в часах) в каждом сезоне. Для обеспечения непрерывной работы машин, вводится т. н. допустимое время перекрытия сезонов. Обычно оно принимается равным одной неделе. Все операторы машин имеют заданные места дислокации (проживания) и выезжают к местам работ автомобильным транспортом. По завершении смены они возвращаются домой. На каждой машине может работать несколько операторов в несколько смен. В случае недостатка производственных мощностей для заготовки всех запланированных делянок в течение года, остающиеся делянки помещаются в т. н. резерв. Для того, чтобы обеспечить определение оптимального решения с минимальными числом делянок и потенциальным объемом древесины в резерве, в модель вводятся штрафы за помещение делянки в резерв.

В целом это интегральная задача размещения и маршрутизации, которая является трудно решаемой даже для простых случаев. В работе [28] предлагается двухстадийный подход для ее решения. На первой стадии все делянки распределяются между имеющимися комплексами машин. При этом во внимание принимаются только затраты на заготовку и транспортировку операторов. Затраты на перемещение комплексов между делянками учитываются лишь приблизительно в усредненном виде. На второй стадии выполняется определение последовательности обхода комплексами тех делянок, которые были привязаны к ним при выполнении расчетов первой стадии. Эта подзадача представляет собой вариант задачи коммивояжера [29], для решения которой известно множество эвристических алгоритмов.

Главным недостатком этого подхода является то, что при решении первой подзадачи никак не учитываются затраты на перемещение машин. Поэтому при решении второй подзадачи уже невозможно достичь результатов близких к оптимальным, т. к. делянки, привязанные к одной машине, распределены неудачно, а именно сосредоточены вокруг мест проживания операторов. Затраты на перемещение машин в данном случае оказываются завышенными, т. к. делянки обычно располагаются на некотором расстоянии от мест проживания операторов (населенных пунктов) в любом направлении (см. рис. 1).

делянки, привязанные к машинам после выполнения первой стадии решения без учета затрат на перемещение машин между делянками

Рис. 1. Делянки, привязанные к машинам после выполнения первой стадии решения без учета затрат на перемещение машин между делянками

Лучшим вариантом было бы привязать к одной машине делянки, образующие компактную группу на некотором расстоянии от места проживания операторов (рис. 2).

эффективное распределение делянок между машинами

Рис. 2. Эффективное распределение делянок между машинами

Для того, чтобы добиться этого, необходимо каким-то образом включить в модель первой оптимизационной подзадачи элемент, связанный с затратами на перемещение машин, т. е. попробовать связать две стадии задачи. Это выполняется путем назначения каждой машине т. н. "центральной" делянки A, вокруг которой желательно расположить зону ответственности этой машины, как это показано на рис. 2.

Похожие статьи




Задачи тактического управления лесосырьевой базой ЛЗП - Логистическое управление лесосырьевой базой

Предыдущая | Следующая