Оптимальное проектирование сети лесных дорог: от методов к решениям
Автор: Катаров В.К., Рожин Д.В., Сюнв В.С.
Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu
Статья в выпуске: 3 т.20, 2023 года.
Бесплатный доступ
В статье приведены методы оптимального проектирования сетей лесных дорог, позволяющие провести автоматизацию процессов планирования дорожно-транспортной инфраструктуры лесозаготовительных предприятий с учётом особенностей строительства лесных дорог в современных условиях. Описана методика и приведены результаты нахождения оптимальной плотности лесных дорог для природно-производственных условий Северо-Западного федерального округа. В исследовании предложены модели принятия решений о выборе конструкций земляного полотна и дорожных одежд лесных дорог, модель оценки альтернативных участков лесных дорог, модель выбора ключевых точек лесосырьевой базы и итоговая оптимизационная модель принятия решений о размещении сети лесовозных дорог. Разработанная компьютерная система позволяет в удобном для пользователя виде послойно выводить информацию о необходимых объёмах дорожного строительства и получать широкий перечень показателей, характеризующих как отдельные участки, так и все дороги в целом. Применение данной системы показало достаточно высокую степень соответствия реальным условиям и возможность адаптации под задачи пользователя. Предлагаемые решения позволяют добиться значимого положительного экономического эффекта при горизонте планирования от 5-10 лет и больше.
Лесная дорога, оптимальное проектирование, геоинформационные системы
Короткий адрес: https://sciup.org/147242282
IDR: 147242282 | УДК: 625.711.84 | DOI: 10.15393/j2.art.20232.7183
Optimal planning of a forest road network: from methods to solutions
The article presents the methods of optimal planning of forest road networks, which allow automating the planning processes of road transport infrastructure development for logging enterprises by taking into account the characteristics of forest road construction under present day conditions. The methodology is described and the the optimal density of forest roads has been found for the natural and industrial conditions of the North-Western Federal District. The authors propose decision-making models for choosing the forest roadbed and road topping designs. They also propose a model for evaluating alternative sections of forest roads, a model for selecting key points of the forest resource base and a final optimization model for making decisions on logging roads network design. The developed computer system allows the user to display information in a user-friendly and layer-by-layer form on the required road construction volumes and to obtain a wide list of indicators characterizing both individual sections and all roads as a whole. This system application demonstrated a reasonably good compliance with actual conditions and the ability to adapt to the user's tasks. The proposed solutions make it possible to achieve a significant economic effect for a planning horizon of 5-10 years or more.
Список литературы Оптимальное проектирование сети лесных дорог: от методов к решениям
- Стратегия развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 г. Утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 20.09.2018 № 1989-р.
- СП 288.1325800.2016 Дороги лесные. Правила проектирования и строительства. Утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 16.12.2016 № 952/пр.
- Совершенствование системы оптимального проектирования сети лесных автомобильных дорог / Ю. Ю. Герасимов, А. П. Соколов, В. К. Катаров [и др.] // Учёные записки ПетрГУ. 2013. № 8 (137). С. 70—76.
- Громская Л. Я., СимоненковМ. В. Современное состояние моделирования и оптимизации лесных дорог // Лесной журнал. 2016. № 5. С. 108—122. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.5.108.
- Информационно-интеллектуальные системы проектирования сетей лесовозных автомобильных дорог / Д. Г. Козлов, В. В. Никитин, А. В. Скрыпников [и др.]. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. аграрного ун-та, 2021. 206 с.
- Heinimann H. R. Forest Road Network and Transportation Engineering — State and Perspectives // Croatian Journal of Forest Engineering. 2017. Vol. 38 (2). P. 155—173.
- Соколов А. П., Катаров В. К., Сюнёв В. С. Логистическая поддержка лесозаготовок. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2015. 160 с.
- Бурмистрова О. Н., Пластинина Е. В, Воронина М. А. Математическая модель проектирования лесовозных автомобильных дорог с учётом климатических условий Северо-Западного региона // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2011. Вып. 4 (8). С. 79—84.
- Проектирование, строительство, содержание и ремонт лесных дорог: Учеб. пособие / В. К. Катаров, Н. В. Ковалёва, А. Н. Кочанов [и др.]. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2014. 92 с.
- Киискинен П., Савонен Х., Томпери Т. Строительство лесной дороги. Йоэнсуу: НИИ Леса Финляндии, 2014. 52 с.
- Рожин Д. В. Применение геосинтетических материалов при строительстве лесовозных дорог // Труды лесоинженерного факультета. 2010. № 8. С. 126—127.
- Seo J., Kang S. Geographie information system based roadway construction planning // Canadian Journal of Civil Engineering. 2006. Vol. 33. P. 508—520.
- Еналеева-Бандура И. М., Ковалев Р. Н., Баранов А. Н. Принципы и методы оценки эффективности лесотранспортной сети в условиях многоцелевого лесопользования: [монография]. Красноярск: Изд-во СибГУ им. М. Ф. Решетнева, 2022. 178 с.
- Gumus S., Acar H. H., Toksoy D. Functional forest road network planning by consideration of environmental impact assessment for wood harvesting // Environ Monit Assess. 2008. Vol. 142. P. 109—116.
- UotilaE., ViitalaE.-J. Optimaalinen tietiheys yksityismetsätalouden kannalta // Metsätieteen aikakauskirja. 1999. No. 2. P. 167—179.
- Рекомендации по проектированию автомобильных дорог областного и местного значения. М.: Министерство транспортного строительства СССР, 1970. 37 с.
- Борисов Г. А. Проблемы автоматизации проектирования транспортного и мелиоративного освоения лесных массивов // Автоматизация проектирования транспортного и мелиоративного освоения лесных массивов. Петрозаводск, 1978. С. 4—9.
- Борисов Г. А. Методы автоматизированного проектирования лесотранспорта. Петрозаводск: Карелия, 1978. 19 с.
- Мохирев А. П., Болотов О. В. Автоматизированное проектирование и оптимизация транспортной схемы освоения лесосырьевой базы. URL: http://science-bsea.bgita.ru/2003/leskomp_2003/mohirev.htm (дата обращения: 15.04.2023). Текст: электронный.
- Расчёт стоимости строительства альтернативных участков лесовозных дорог / В. К. Катаров, Д. В. Рожин, М. В. Туюнен, И. В. Редозубов // Транспортное дело России. 2010. № 2 (75). С. 106—111.
- Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. М.: Мир, 1978. 432 с.
- Лотарев Д. Т.Задача Штейнера для транспортной сети на поверхности, заданной цифровой моделью // Автоматика и телемеханика. 1980. Т. 10. С. 104—115.
- Андреев В. Н., Герасимов Ю. Ю. Принятие оптимальных решений в лесном комплексе. Йоэнсуу: Изд-во Университета Йоэнсуу, 1999. 200 с.
- Беллман Р. Динамическое программирование. М.: Иностранная литература, 1960. 400 с.
