Оптимизация ежемесячного планирования лесных грузопотоков
Автор: Симоненков Мстислав В., Салминен Эро О., Бачериков Иван В.
Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu
Статья в выпуске: 13 (3), 2016 года.
Бесплатный доступ
В данной статье рассматривается проблема ежемесячного планирования лесных грузопотоков применительно к предприятиям лесной промышленности Российской Федерации. Основной задачей ежемесячного планирования лесных грузопотоков является распределение делянок, запланированных в рубку в рассматриваемом году, по месяцам, таким образом, чтобы потребители получили необходимый, объем круглых лесоматерилов. Делянки имеют различные таксационные характеристики, а значит их распределение по месяцам напрямую влияет на выход сортиментов. В процессе планирования необходимо решить, как распределить делянки между имеющимися лесозаготовительными комплексами с указанием оптимального порядка их освоения, учитывая характеристики лесозаготовительных машин. Минимизировать объемы хранения лесоматериалов, решить задачу распределения - с каких делянок везти какие сортименты каким потребителям, учитывая ограничения, накладываемые существующим лесовозным флотом, сезонностью работ, проходимостью и максимальным грузооборотом элементов дорожной сети. В статье представлена математическая модель обозначенной проблемы в формулировке смешанного целочисленного линейного программирования. Модель предназначена для обоснования решений, связанных с логистическими процессами заготовки, хранения и транспортировки круглых лесоматериалов. Модель реализована в системе математического моделирования AIMMS, решения находились напрямую с помощью коммерческого решателя CPLEX v12.6.3. Представлены результаты вычислительного эксперимента по данным, предоставленным ООО “Мется Форест Подпорожье”.
Исследования операций, оперативное планирование, смешанное целочисленное линейное программирование
Короткий адрес: https://sciup.org/147112322
IDR: 147112322 | УДК: 519.873 | DOI: 10.15393/j2.art.2016.3381
An optimization model for monthly timber flow planning
The problem we consider is monthly timber flow planning from the perspective of Russian forest companies. The main decisions deal with which areas to harvest during an annual period so that the wood-processing facilities receive the required amount of assortments. Each area has a different size and composition of assortments, and the choice of harvesting areas affects the production level of different assortments. We need to decide how to allocate sites among existing logging crews, while taking into account that each crew has different characteristics. We need create optimal schedule for each crew. Also storage volumes should be minimized. In addition, we need to solve timber flow problem, considering transportation restrictions, weather conditions, accessibility and maximum turnover of elements of road network. In this paper, we develop a mixed integer programming model for the problem. Model created in modeling system AIMMS and solved directly by using commercial solver CPLEX v12.6.3. Computational results from a major Leningrad Region logging company are presented.
Список литературы Оптимизация ежемесячного планирования лесных грузопотоков
- Beaudoin, D., LeBel, L., Frayret, J. 2007. Tactical supply chain planning in the forest products industry through optimization and scenario-based analysis. Canadian Journal Of Forest Research. 37(1): 128-140.
- Bredstroom, D., Jonssona, P., Ronnqvist, M. 2010. Annual planning of harvesting resources in the forest industry. Intl. Trans. in Op. Res., 17: 155-177.
- D'Amours, S., Ronnqvist, M., Weintraub, A. 2008. Using operational research for supply chain planning in the forest products industry. INFOR, 46(4): 47-64.
- Dems, A., Rousseau, L.-M., Frayret, J.-M. 2016. A hybrid constraint programming approach to a wood procurement problem with bucking decisions. Constraints, 21(2): 303-317.
- Dems, A., Rousseau, L.-M., Frayret, J.-M. 2014. Annual timber procurement planning with bucking decisions. Technical Report CIRRELT-2014-20: CIRRELT.
- Epstein, R., Nieto, E., Weintraub, A., Chevalier, P., Gabarro, J. 1999. A system for the design of short term harvesting strategy. European Journal Of Operational Research. 119(2): 427-439.
- Karlsson, J., Ronnqvist, M., Bergstrom J. 2004. An optimization model for annual harvest planning. Canadian Journal of Forest Research 34(8): 1747-1754.
- Mitchell S.A. 2004. Operational forest harvest scheduling optimisation: A mathematical model and solution strategy. PhD thesis. University of Auckland. Auckland. 252 pp.
- Rix, G., Rousseau, L.-M., Pesant, G. 2014. A Transportation-Driven Approach to Annual Harvest Planning. Technical Report CIRRELT-2014-24: CIRRELT.
- Rönnqvist, M., D'Amours, S., Weintraub, A., Jofre, A., Gunn, E., Haight, R., Martell, D., Murray, A., Romero, C. 2015. Operations Research challenges in forestry: 33 open problems. Annals Of Operations Research. 232(1): 11-40.
- Коваленко Т.В. 2005. Рациональная организация лесных грузопотоков при освоении годового лесосечного фонда лесозаготовительного предприятия. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербургская Государственная Лесотехническая Академия.
- Соколов А.П. 2016. Обоснование технологий и параметров процессов комплексного освоения лесосырьевых баз на основе логистического подхода. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Петрозаводский Государственный Университет.
