Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Идентификатор DOI: 10.25686/2306-2827.2025.4.74
Ключевые слова: routing, forest industry complex, route optimization, geographic information systems, delivery reliability, adaptive planning, маршрутизация, лесопромышленный комплекс, оптимизация маршрута, геоинформационные системы, надёжность доставки, адаптивное планирование
Аннотация: Введение. Транспортировка древесины является ключевым и наиболее затратным звеном в лесопромышленном комплексе, где до 45 % операционных расходов приходится на логистику. Существенные экономические потери (около 15 % от общих потерь отрасли) связаны с неэффективной организацией перевозок, усугубляемой низким качеством дорожной инфрПоказать полностьюаструктуры, высокой долей грунтовых дорог (77 %) и растущими топливными затратами. Эти факторы приводят к значительной вариативности времени доставки и срывам графиков поставок. Цель исследования - разработка комплексной методики формирования оптимальных маршрутов транспортировки древесины, обеспечивающей гарантированные сроки доставки при минимальных операционных затратах. Материалы и методы . Исследование базируется на анализе данных более 12 000 рейсов пяти лесопромышленных предприятий. На основе ГИС-технологий построена цифровая модель дорожной сети в виде графа. Разработана математическая модель оптимизации маршрутов, учитывающая длину участков, тип покрытия, динамические изменения условий (погода, пробки) и стоимостные параметры. Для обеспечения гарантированных сроков в модель введено вероятностное условие надёжности доставки. Задача решается с помощью модифицированного алгоритма A* («Лес оптима») в сочетании с системой адаптивной маршрутизации, пересчитывающей маршруты в реальном времени на основе данных мониторинга. Результаты . Разработана классификация маршрутов по надёжности на основе коэффициента вариации времени доставки, который составляет 12-15 % для асфальта, 25-30 % для гравия и 40-55 % для грунтовых дорог. Внедрение динамической модели позволило повысить точность прогнозирования времени прибытия в три раза - с 25-30 до 9,7 % отклонения от фактического времени. Предложен алгоритм формирования резервных маршрутов, который сократил долю срывов поставок в зимний период с 18 до 3 %. Расчётный экономический эффект от внедрения системы составил 1,2-1,8 руб./ткм, что обеспечивает окупаемость инвестиций за 12-18 месяцев за счёт сокращения холостых пробегов (на 12-15 %), расхода топлива (на 8-10 %) и штрафов за просрочку (на 90-95 %). Выводы . Разработанная методика доказала свою эффективность на практике, существенно повысив точность планирования, надёжность и экономичность лесных перевозок. Комплексный подход, сочетающий динамическую маршрутизацию, вероятностную оценку задержек и резервирование путей, позволяет гарантировать сроки доставки и минимизировать логистические издержки, что вносит значительный вклад в повышение конкурентоспособности лесопромышленного комплекса. Introduction. Timber transportation is a key and most costly component of the forest industry, with logistics accounting for up to 45 % of operating expenses. Significant economic losses (approximately 15 % of total industry losses) are associated with inefficient transportation, exacerbated by poor road infrastructure, a high proportion of unpaved roads (77 %), and rising fuel costs. These factors lead to significant variability in delivery times and disruptions to delivery schedules. The research objective is to develop a comprehensive methodology for creating optimal timber transportation routes, ensuring guaranteed delivery times with minimal operating costs. Materials and methods . The study is based on data analysis from over 12,000 trips from five forest industry enterprises. A digital graph model of the road network was constructed using GIS technologies. A mathematical model for route optimization was developed, taking into account section length, surface type, dynamic changes in conditions (weather, traffic jams), and cost parameters. To ensure guaranteed delivery times, a probabilistic condition for delivery reliability was introduced into the model. The problem is solved using a modified A* algorithm (Les Optima) combined with an adaptive routing system that recalculates routes in real time based on monitoring data. Results. A reliability classification of routes was developed based on the coefficient of variation in delivery times, which is 12-15 % for asphalt, 25-30 % for gravel, and 40-55 % for unpaved roads. The implementation of the dynamic model has tripled the accuracy of arrival time predictions - from 25-30 to 9.7 % deviation from the actual time. An algorithm for creating backup routes was proposed, which reduced the rate of delivery disruptions during the winter period from 18 to 3 %. The estimated economic effect of implementing the system was 1.2-1.8 rubles/tonne-kilometer, ensuring a return on investment within 12-18 months by reducing idle runs (by 12-15 %), fuel consumption (by 8-10 %), and late fees (by 90-95 %). Conclusion . The developed methodology has proven its effectiveness in practice, significantly improving the planning accuracy, reliability, and cost-effectiveness of timber transportation. This integrated approach, combining dynamic routing, probabilistic delay assessment, and route backup, guarantees delivery times and minimizes logistics costs, significantly contributing to the competitiveness of the forest industry.
Журнал: Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование
Выпуск журнала: № 4
Номера страниц: 74-85
ISSN журнала: 23062827
Место издания: Йошкар-Ола
Издатель: Поволжский государственный технологический университет