Повышение транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог в условиях ограниченных ресурсов, страница 2

Погрешность экспериментов составила до 5 %, доверительнаявероятность полученных закономерностей – не менее 93 %.Личный вклад соискателя заключается в выполнении теоретическойчасти, проведении экспериментальных исследований, получения результатов,разработки и апробации практических рекомендаций.Реализация работы. Научные разработки апробированы в: ЦДМП «Магистраль» (Центрально-Черноземный регион, 2011 г., при оценке транспортноэксплуатационных качеств ЛАД в САПР), ЛОГУП «Тербунский лесхоз» (Липецкая обл., 2011 г., при комплексном мониторинге придорожных земель ЛАД),ООО предприятие «Крит» (Республика Коми, 2013 г., при апробации экономико-математической модели определения областей применения видов дорожныхпокрытий на участках лесовозных автомобильных дорог), ООО «Дедал» (Рес5публика Коми, 2013 г., при изучении состояния покрытий на лесовозной автомобильной дороге с применением известняков).Научные разработки и компьютерные программы (software), реализующие их, внедрены в учебном процессе Ухтинского государственного технического университета.Апробация результатов работы.

Результаты работы обсуждались намеждународных научно-практических конференциях: научной конференции«Экология и рациональное природопользование» (Мальдивские острова, 2012г.); VI международной научной конференции «Современные проблемы науки иобразования» (г. Москва, 2012 г.); V международной научно-практическойконференции «Научное творчество XXI века» (г. Красноярск, 2012 г.); научнойконференции «Научно-практические аспекты ресурсосберегающих технологийпроизводства продукции и переработки отходов АПК» (г. Воронеж, 2014 г.), атакже выставке «Воронежагро-2014» при демонстрации профессиональногомастерства разработки «Расчет затрат на замену и пополнение парка машин» (г.Воронеж, 2014 г.).Публикации.

Результаты исследований отражены в 13 научных работахобщим объёмом 23,5 п.л. (авторский вклад – 6,3 п.л.), из них 2 монографии (авторский вклад – 4,2 п.л.), 4 статьи в изданиях, определенных ВАК Минобрнауки России (авторский вклад – 1,4 п.л.), 4 свидетельства о регистрации компьютерных программ (авторский вклад – 0,5 п.л.).Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Результаты, выносимые на защиту, относятся к пункту: 15 – Обоснование схема транспортного освоения лесосырьевых баз, поставки лесопродукции, выбора техники испособов строительства лесовозных дорог и инженерных сооружений.Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов, библиографического списка из 145 наименований.

Материалы диссертации изложены на 187 страницах машинописного текста, содержат 32 таблицы, 55 рисунков и 5 приложений.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснованы актуальность темы диссертационной работы,сформулированы её цель и задачи, научные положения, выносимые на защиту,подчёркнута теоретическая и практическая значимости, а также научная новизна работы.В первом разделе выполнен анализ особенностей строительства участковлесовозных автомобильных дорог.Вопросами организации лесного дорожного строительства занималисьВ.Н. Андреев, А.К.

Бируля, А.П. Васильев, Г.Д. Дубелир, В.В. Сильянов, А.В.Скрыпников, Б.А. Бондарев, О.Н. Бурмистрова, Е.В. Кондрашова, Д.Е. Токареви др.Исследования в области организации строительства, ремонта и содержания лесовозных автомобильных дорог Л.В. Гончаровой, В.К. Некрасова, Г.А.Федотова, Я.В. Хомяка позволили определить, что дорожно-строительное производство имеет случайный, то есть вероятностный характер. Очень часто составление сетевого или линейного календарного графиков выполнения строительных и ремонтных работ не учитывает их обеспеченность необходимымиресурсами. В результате с точки зрения использования ресурсов дорожностроительный процесс может оказаться неэкономичным и реализовать проект вназначенные сроки практически невозможно.6И.А. Золотарь, В.К. Курьянов, А.В. Скрыпников, доказали, что частотапотребления ресурсов в процессе строительства, ремонта и эксплуатации участков лесовозных автомобильных дорог является случайной величиной, на которую огромное влияние оказывает большое количество дестабилизирующихфакторов.

Полностью исключить воздействие дестабилизирующих факторов наход строительства, ремонта и содержания участков лесовозных автомобильныхдорог полностью невозможно, поэтому необходимо определить весомость каждого фактора и принять правильное решение.Развитию теории и методов проектирования лесовозных автомобильныхдорог способствовали исследования Б.А. Ильина, И.И. Леоновича, Н.П.

Вырко,Б.И. Кувалдина, Э.О. Салминена, Г.Л. Козинова, М.Ю. Смирнова, Ю.Д. Силукова.Во втором разделе выполнен прогноз вероятности проявления различных природно-климатических факторов, обуславливающих эксплуатационныйуровень ЛАД.Сведения о частоте выпадения и характере выпадающих осадков, а такжео распределении их по районам лесозаготовок, имеют большое значение дляинформационного обеспечения задач оптимального выбора в системе автоматизированного проектирования ЛАД. На основании полученных функцийплотности распределения природно-климатических факторов построены интегральные кривые параметров природно-климатических факторов (табл.

2.1, рис.2.1). Полученные данные являются справочной информацией при решении задач по совершенствованию процессов проектирования, строительства, ремонта,содержания и эксплуатации участков лесовозных автомобильных дорог.Таблица 2.1 – Некоторые статистические характеристики распределения природно-климатических факторов на территории РФ, где производится заготовкаи вывозка древесиныВеличинаПараметры функцииРома- Кол- доверит.Хиквадрат нов- мого№ПараметрыM x (x ) Д х (х ) σ х (х ) Пирсона ского рова разброса,Р д = 90 %1 t воздуха:январь, ºС-2,4 47,187 2,393,850,367 0,972 13,05±4,96июль, ºС-9,26 24,87 5,72,041 -0,387 0,989 18,31±3,672 Глубина снеж-10,5 348,46 18,41,49-1146,4±11,23ного покрова, см3 Число дней соснежным покро- 5,4 523,6260,731 -0,8121145,8±14,3вом4 Число дней собразованием9,8 356,7 21,41,44-0,945148,7±10,14зимней скользкости5 Число дней в260,626 -0,821161±18,4году с метелями 4,8 675,8и туманами6 Продолжитель12,292,19 0,995 178,4±21,2ностьлетнего -19,82 1186,6 35,21периода, дн.7Все статистические характеристики по прогнозированию вероятностипроявлению различных природно-климатических факторов: метели, туман, высокая температура воздуха, снегопад, дождь и т.д.

были рассчитаны с помощьюразработанной программы (свидетельство о регистрации для ЭВМ №2011619196).Принадлежность опытных данных и нормальному закону по указаннымкритериям согласия не отвергается.1,2а10,9350,847F(ti)0,80,8260,60,6230,6150,40,3910,3760,20,9760,1720,1450,0470051015200,01825t, град.функция распределениявероятность состояния1,2б10,9880,9780,9410,9120,8F(ti)0,7310,6870,60,40,3120,2830,20,1310,0720,0160,007500510152025t, град.функция распределениявероятность состоянияРисунок 2.1 – График функции распределения (1) и функции вероятностисостояния (2) для параметра температуры а) январь, б) июльВ третьем разделе разработана экономико-математическая модель определения областей применения различных видов покрытий на лесовозных автомобильных дорогах.8Для учета факторов, отражающих наиболее часто встречающиеся конкретные условия проектирования дорог: категория местности; состав движениятранспортных средств (типы автопоездов, осевые нагрузки); наличие или дальность подвозки основных дорожно-строительных материалов; срок службыразработана экономико-математическая модель, логистическая структура которой учитывает взаимоотношение следующих элементов процесса: дорога;транспорт; склады ГСМ; ремонтно-гаражное хозяйство.

Модель дает возможность провести сравнительное исследование для гравийного, железобетонного,черногравийного покрытий и асфальтобетона (таблица 3.1). Предусмотрен также поиск области применения неравнопрочной проезжей части дороги для черногравийного и асфальтобетонного покрытий.Анализ результатов позволил решить три задачи: определить уровеньзначимости параметров процесса и степень их влияния на устойчивость границобластей применения видов покрытий; получить качественную информацию,позволяющую уменьшить размерность моделей при определении оптимальныхтехнологических процессов; определить области применения рассмотренныхвидов покрытий для последующего использования при проектировании лесообрабатывающих предприятий.За целевую функцию принята разность приведенных затрат в форме1 ⎞⎛Е ⎜1 +⎟ТД + Е ⎠⎝КД (η i , M ξ , G , ТД, KR, GA, L, LP, Q, P ) −∆(С + ЕК )ξGη η =i jQC ηi (KR , Q, GA, G 1 , G 2 )− КД η j , M ξ , G, ТД, KR, GA, L, LP, Q, P +−Q[[ (−])]C ηj (KR , Q, GA, G 1 , G 2 )Q+33n =1n =12(1 + J1 )CG ⎡ 11×⎢−G1⎢⎣ LG(η i ) LG η j( )(∑ C n (η i , G , T B, K 1 ) − ∑ C n η j , G, T B, K 1+)×G1CZ×G1⎡1111×⎢+−−⎢ V1 η i , ξ, G V2 η i , ξ, G V1 η j, ξ, G V2 η j , ξ, G⎣()()⎤⎥+⎥⎦(()⎤⎥+⎥⎦)(3.1)2E ⋅ KG ⋅ TG ⎡ 11 ⎤−⎢⎥ + ∆ФG1⎢⎣ LG(η i ) LG η j ⎥⎦где η i( j) - индекс вида покрытия; С ηi (η j ) - годовые затраты на ремонт и содер-( )жание дорог; К1 - вектор коэффициентов, зависящих от вида покрытия, типаподвижного состава и размеров предприятия; CZ - часовая заработная платаводителя с учетом всех надбавок; TG - срок службы транспортного средства;T B - вектор значений районно-климатических факторов; ∆Ф - изменение приведенных затрат по складам ГСМ на 1 м3/км; Е - нормативный коэффициент;КД - стоимость строительства одного километра дороги; М ξ - вектор коэффициентов, зависящих от категории местности; КR - вектор районных коэффици9ентов удорожания; Р - вектор поправочных коэффициентов при неравнопрочных покрытиях; G 1 - грузоподъёмность; G 2 - снаряженная масса; J1 - доля затрат на капитальный ремонт от цены автопоезда; CG - цена рассматриваемогоавтопоезда с осевой нагрузкой G; LG(L ) - массив амортизационных пробегов3по типам покрытий для рассматриваемого автопоезда; ∑ C n - суммарные заn =1траты на ТО и ТР, горюче-смазочные и шины, отнесенные к одному километрупробега в двух направлениях.Таблица 3.1 – Область исследованийОбозна№ФакторОбласть исследованийчениеξξ = {1,2,3}1 Категория местностиГруппа Б-5,5=G≤6Группа А-7,5=G≤102 Осевая нагрузка, тсGа также G= {11;12;12,75}Объёмы производства лесооб3А50 ≤ А ≤ 1500рабатывающих предприятийГрузооборотыдорог(тыс.50 ≤ Q ≤ 15004Qкуб.м)5 Расстояние подвозки гравияL1 ≤ L ≤ 1506 Расстояние подвозки пескаLP1 ≤ LP ≤ 503 ≤ ТД ≤ 507 Срок службы дороги, годТДТри характерных района с меньшими,Территориальный район с набо8большими и средними значениями кором коэффициента удорожанияэффициентов удорожания9 Мощность двигателя, л.с.N210 ≤ N ≤ 5002,5 ≤ GA ≤ 410 Габаритная ширина, мGH11 Прицепной состав1Расстояние подвозки строительных материалов варьировалось до 150 кмв связи с отсутствием достаточного количества этих материалов в ряде основных лесозаготовительных районов.