Математическая модель и численные методы решения задачи синтеза расписаний работы комплексов лесозаготовительных машин
Автор: Шабаев Антон И., Соколов Антон П., Урбан Александр Р., Пятин Дмитрий С.
Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu
Статья в выпуске: 1 т.15, 2018 года.
Бесплатный доступ
В статье приведена постановка задачи синтеза расписаний работы комплексов лесозаготовительных машин, включающая распределение комплексов по делянкам, запланированным к освоению в расчётном периоде, с учётом графиков поставок каждого конкретного вида продукции конечным потребителям, а также с учётом различных технических и технологических ограничений. Разработана математическая модель описываемой задачи и предложен численный метод решения, основанный на применении метаэвристического метода имитации отжига и «жадных» алгоритмов. Проведено сравнение нескольких вариантов алгоритма решения поставленной задачи, в результате которого лучшим признан метод с применением территориальной кластеризации делянок. Результаты апробации алгоритма на реальных данных подтверждают возможность снижения затрат на перебазирование комплексов лесозаготовительных машин с выполнением всех необходимых технологических ограничений. Научные результаты, представленные в статье, использованы при разработке программной системы планирования и управления лесозаготовительным предприятием «Opti-Wood» компании Opti-Soft.
Лесозаготовки, оптимизация, теория расписаний, обобщение задачи коммивояжёра, алгоритм имитации отжига
Короткий адрес: https://sciup.org/147225641
IDR: 147225641
Список литературы Математическая модель и численные методы решения задачи синтеза расписаний работы комплексов лесозаготовительных машин
- Соколов, А. П. Система лесозаготовительной логистики для сортиментной технологии с учётом возможности заготовки топливной древесины / А. П. Соколов, Ю. Ю. Герасимов // Вестник МГУЛ - Лесной вестник. - 2013. - № 1 (93). - С. 145-149.
- Лапцевич, М. Автоматизация в лесной промышленности / М. Лапцевич // Лесная индустрия. - 2014. - № 12 (80). - С. 13-17.
- Оптимизация логистики лесозаготовок / А. П. Соколов, В. С. Сюнёв, Ю. Ю. Герасимов, Т. Карьялайнен // Resources and Technology. - Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет. - 2012. - № 9 (2). - С. 117-128.
- Соколов, А. П. Методика принятия решений по оптимизации лесозаготовительных планов / А. П. Соколов, Ю. Ю. Герасимов // Научный журнал КубГАУ. - 2011. - № 69 (05). - С. 174-188.
- Yamada, T. A genetic algorithm with multi-step crossover for job-Shop scheduling problems / T. Yamada, R. Nakano // First IEE/IEEE International Conference on Genetic Algorithms in Engineering Systems: Innovations and Applications (GALESIA '95). - Sheffield, UK, 1995.
- Ertl, G. Shortest path calculation in large road networks / G. Ertl // Operations-Research-Spektrum. - 1998. - Vol. 20, Issue 1. - P. 15-20.
- Воронов, Р. В. Математические модели и методы автоматизированных систем планирования производства бумаги: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.13.18 / Воронов Роман Владимирович. - Петрозаводск, 2004.
- Лопатин, А. С. Метод отжига / А. С. Лопатин // Стохастическая оптимизация в информатике. - 2005. - Т. 1, № 1-1. - С. 133-149.
- Kirkpatrick, S. Optimization by Simulated Annealing / S. Kirkpatrick, Jr. C. D. Gelatt, M. P. Vecchi // Science. - 1983. - No 220. - P. 671-680.
- Yao, X. Call Routing by Simulated Annealing / X.Yao // International Journal of Electronics. - 1995. - Vol. 79, Issue 4. - P. 379-387.
- Equation of State Calculations by Fast Computer Machines / N. Metropolis, A. W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A. H. Teller, E. Teller // J. Chemical Physics. - 1953. - Vol. 21. - P. 1087-1092.
- Ingber, L. Simulated Annealing: Practice versus theory / L. Ingber // Mathematical and Computer Modelling. - 1993. - Vol. 18 (11). - P. 29-57.
- Ingber, L. Genetic Algorithms and Very Fast Simulated Reannealing: A Comparison / L. Ingber, B. Rosen // Mathematical and Computer Modelling. - 1992. - Vol. 16 (11). - P. 87-100.
- Optimization of Non-Linear Multiple Traveling Salesman Problem Using K-Means Clustering, Shrink Wrap Algorithm and Meta-Heuristics / R. Nallusamy, K. Duraiswamy, R. Dhanalaksmi, P. Parthiban // International Journal of Nonlinear Science. - 2010. - Vol. 9. - P. 171-177.
- Sokolov, A. P. The system of wood harvesting logistics for cut-to-length taking into account the possibility of fuelwood harvesting / A. P. Sokolov, Yu. Yu. Gerasimov // Forestry Bulletin. - 2013. - No 1 (93). - P. 145-149.
- Laptsevich, M. Automation in the Forest industry / M. Laptsevich // Forest industry. - 2014. - No 12 (80). - P. 13-17.
- Optimization of wood harvesting logistics / A. P. Sokolov, V. S. Syunev, Yu. Yu. Gerasimov, T. Karyalainen // Resources and Technology. - Petrozavodsk: Petrozavodskiy gosudarstvennyy universitet. - 2012. - No 9 (2). - P. 117-128.
- Sokolov, A. P. Methodology of decision-making for wood harvesting optimization / A. P. Sokolov, Yu. Yu. Gerasimov // Scientific Journal of KubSAU. - 2011. - No 69 (05). - P. 174-188.
- Yamada, T. A genetic algorithm with multi-step crossover for job-Shop scheduling problems / T. Yamada, R. Nakano // First IEE/IEEE International Conference on Genetic Algorithms in Engineering Systems: Innovations and Applications (GALESIA '95). - Sheffield, UK, 1995.
- Ertl, G. Shortest path calculation in large road networks / G. Ertl // Operations-Research-Spektrum. - 1998. - Vol. 20, Issue 1. - P. 15-20.
- Voronov, R. V. 2004. Mathematical models and methods of the automated paper production planning systems: abstract of the PhD thesis: 05.13.18 / Voronov Roman Vladimirovich. - Petrozavodsk, 2004. - 16 p.
- Lopatin, A. S. Simulated annealing method / A. S. Lopatin // Stochastic optimization in informatics. - 2005. - T. 1, No 1-1. - P. 133-149.
- Kirkpatrick, S. Optimization by Simulated Annealing / S. Kirkpatrick, Jr. C. D. Gelatt, M. P. Vecchi // Science. - 1983. - No 220. - P. 671-680.
- Yao, X. Call Routing by Simulated Annealing / X.Yao // International Journal of Electronics. - 1995. - Vol. 79, Issue 4. - P. 379-387.
- Equation of State Calculations by Fast Computer Machines / N. Metropolis, A. W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A. H. Teller, E. Teller // J. Chemical Physics. - 1953. - Vol. 21. - P. 1087-1092.
- Ingber, L. Simulated Annealing: Practice versus theory / L. Ingber // Mathematical and Computer Modelling. - 1993. - Vol. 18 (11). - P. 29-57.
- Ingber, L. Genetic Algorithms and Very Fast Simulated Reannealing: A Comparison / L. Ingber, B. Rosen // Mathematical and Computer Modelling. - 1992. - Vol. 16 (11). - P. 87-100.
- Optimization of Non-Linear Multiple Traveling Salesman Problem Using K-Means Clustering, Shrink Wrap Algorithm and Meta-Heuristics / R. Nallusamy, K. Duraiswamy, R. Dhanalaksmi, P. Parthiban // International Journal of Nonlinear Science. - 2010. - Vol. 9. - P. 171-177.