CC BY
0
ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ
Обзорная статья УДК 630*3
DOI: 10.37482/0536-1036-2025-1-145-163
Имитационное моделирование технологических процессов
лесозаготовки
К.П. Рукомойниковн, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: N-6961-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9956-5081
Т.В. Сергеева, аспирант; ResearcherID: AAY-9142-2020,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6367-8340
Т.А. Гилязова, аспирант; ResearcherID: AFY-3945-2022,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6067-7185
Е.М. Царев, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: AAB-2166-2020,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5695-3028
В.П. Комисар, канд. филол. наук, доц.; ResearcherID: AAK-4178-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8216-5826
Поволжский государственный технологический университет, пл. Ленина, д. 3, г. Йошкар-Ола, Россия, 424000; [email protected]н, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Поступила в редакцию 10.01.24 / Одобрена после рецензирования 14.03.24 /Принята к печати 19.03.24
Аннотация. Описана история развития имитационного моделирования в сфере функционирования машин для валки леса, названы основные лидеры в разработке систем компьютерной поддержки принятия управленческих решений, перечислены преимущества и недостатки различных подходов к имитационному моделированию производственного процесса в лесу. Целью исследования стала оценка достижений в данной области и поиск путей повышения их эффективности и совершенствования. Отмечено, что имитационный подход исключает колебания результатов из-за неконтролируемых факторов, таких как воздействие оператора и погода, а редкие нециклические рабочие элементы и задержки различных видов могут быть исключены из имитационной модели. Это облегчает сравнение производительности альтернативных систем машин и технологий в идеальных условиях. Проведенный обзор позволяет заострить внимание ученых на недостаточной изученности функционирования машин на валке деревьев при несплошных рубках леса; необходимости увеличения числа анализируемых факторов, повышающих точность моделирования; максимального использования в моделях современных технологических рекомендаций по работе операторов лесных машин; важности создания математических зависимостей с учетом факторов, влияющих на эффективность труда. Сделан вывод, что существующие модели перспективны, но все еще оставляют большое поле деятельности для дальнейшей модернизации и новых исследований. Обзор наглядно демонстрирует значительное увеличение числа анализируемых показателей природно-производственного процесса при имитационном моде-
© Рукомойников К.П., Сергеева Т.В., Гилязова Т.А., Царев Е.М., Комисар В.П., 2025
Статья опубликована в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии СС ВУ 4.0
лировании по сравнению с математическим и сокращение трудовых и материальных затрат по сравнению с изучением технологических процессов в производственных условиях. Имитационное моделирование машинной валки леса позволяет учесть влияние случайных факторов внешней среды, а также факторов взаимодействия лесозаготовительной техники. Широкое внедрение подобных компьютерных систем при заготовке лесоматериалов повысит эффективность технологических карт освоения лесных участков и обоснования нормативных показателей работы машин.
Ключевые слова: компьютерная поддержка принятия управленческих решений, моделирование лесосечных работ, технологический процесс лесосечных работ, производительность, время цикла, имитационный эксперимент, валка леса
Благодарности: Исследование выполнено за счет гранта РНФ № 24-26-00129, https://rscf.ru/project/24-26-00129/.
Для цитирования: Рукомойников К.П., Сергеева Т.В., Гилязова Т.А., Царев Е.М., Комисар В.П. Имитационное моделирование технологических процессов лесозаготовки // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 1. С. 145-163. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-1-145-163
Review article
Simulation Modeling of Technological Processes of Logging
Konstantin P. Rukomojnikovm, Doctor of Engineering, Prof.; ResearcherID: N-6961-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9956-5081
Tatiana V. Sergeeva, Postgraduate Student; ResearcherID: AAY-9142-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6367-8340
Tatiana A. Gilyazova, Postgraduate Student; ResearcherID: AFY-3945-2022, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6067-7185
Evgeny М. Tsarev, Doctor of Engineering, Prof.; ResearcherID: AAB-2166-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5695-3028
Vera P. Komisar, Candidate of Philology, Assoc. Prof.; ResearcherID: AAK-4178-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8216-5826
Volga State University of Technology, pl. Lenina, 3, Yoshkar-Ola, 424000, Russian Fedaration; [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Received on January 10, 2024/Approved after reviewing on March 14, 2024/Accepted on March 19, 2024
Abstract. The history of the development of simulation modeling in the field of operation of forest felling machines is described, the main leaders in the development of computer support systems for managerial decision-making are named, and the advantages and disadvantages of various approaches to simulation modeling of the production process in the forest are listed. The aim of the research has been to evaluate achievements in this field and find ways to increase their effectiveness and improvement. It has been noted that the simulation approach eliminates fluctuations in results due to uncontrollable factors such as operator exposure and weather conditions, and rare non-cyclical working elements and delays of various types can be excluded from the simulation model. This facilitates comparison of the performance of alternative machine systems and technologies under ideal conditions. The conducted review makes it possible to focus the attention of scientists on the lack of knowledge of the
This is an open access article distributed under the CC BY 4.0 license
functioning of machines for felling trees in conditions of non-continuous logging; the need to increase the number of analyzed factors that improve the accuracy of modeling; maximum use in models of modern technological recommendations for the work of forest machine operators; the importance of creating mathematical dependencies taking into account factors affecting labour efficiency. It has been concluded that the existing models are promising, but still leave a large field for further modernization and new research. The review clearly demonstrates a significant increase in the number of analyzed indicators of the natural production process in simulation modeling compared to mathematical one and a reduction in labour and material costs compared to the research of technological processes in production conditions. Simulation modeling of machine felling allows taking into account the influence of random environmental factors, as well as factors of interaction between logging equipment. The widespread introduction of such computer systems in timber harvesting will increase the efficiency of technological maps for the development of forest plots and the substantiation of standard machine performance indicators.
Keywords: computer support for managerial decision-making, logging simulation, technological technological process of logging operations, performance, cycle time, simulation experiment, felling Acknowledgments: The research was supported by the Russian Science Foundation grant no. 24-26-00129, https://rscf.ru/project/24-26-00129/.
For citation: Rukomojnikov K.P., Sergeeva T.V., Gilyazova T.A., Tsarev E.M., Komisar V.P. Simulation Modeling of Technological Processes of Logging. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2025, no. 1, pp. 145-163. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-1-145-163
В настоящее время существуют математические алгоритмы для расчета производительности машин, обоснования трудозатрат на выполнение различных технологических операций. Лесная отрасль не является исключением. Математическое моделирование [4, 5, 9, 17, 20, 29] и, в частности, имитационное моделирование [1, 12], технологических процессов широко используется на всех стадиях лесозаготовительного производства. При проектировании технологии работ в лесной отрасли нашли применение системы математического моделирования для прогноза объемов заготовленного сырья и трудозатрат на этапах технологического процесса [13, 19, 24, 63, 77], расчета топлива лесозаготовительной техники при выполнении цикла лесосечных работ и перебазировок лесосечных машин [22, 23], для решения транспортных задач при перевозке заготовленного сырья и конечной продукции [64, 82], а также решения комплексных задач управления лесохозяйственными и лесозаготовительными процессами [6-8, 28].
На лесных участках разных стран на валке деревьев широко используются разнообразные одно- и многооперационные лесосечные машины. В частности, почти 100 % лесозаготовок в Швеции и Финляндии осуществляются системами машин для сортиментной заготовки древесины с применением комплекта машин из харвестера и форвардера [62]. В этих и других странах было проведено несколько исследований, включая анализ производительности и затрат [88], оценку харвестера в цепочке поставок древесины [52, 92, 101]. В Северной Америке системы машин для сортиментной заготовки используются примерно в 20-30 % случаев [53], уступая позиции специализированным валочным машинам. Еще меньше таких систем применяется на юго-востоке
США, где зафиксировано не более 1 % случаев ее использования [68]. В России доля сортиментной заготовки леса в общем объеме рубок составляет примерно 30 %, а на Северо-Западе доходит до 90 %, что связано с близостью Финляндии и небольшими размерами лесосек.
Оценка производственной эффективности машин для заготовки леса [21, 106] является актуальной по причине различных природно-производственных условий на каждой лесосеке. Учесть влияние всех природно-производственных факторов в реальных условиях затруднительно ввиду необходимости проведения значительного числа экспериментальных исследований с целью достижения достоверных результатов.
В случае экспериментальных исследований работы машины в реальных производственных условиях при обосновании нормативов выработки лесных машин наблюдения должны осуществляться за эталонным, физически здоровым рабочим, находящимся в бодром состоянии, в отсутствии не связанных с его производственной деятельностью проблем, не осознающим того, что происходит фотохронометражная фиксация всех его действий. Создание таких условий представляется сложно контролируемым, а в случае их невыполнения достоверность опытов может быть подвергнута сомнениям. Фотохронометраж-ные наблюдения связаны с неточностью выбора фиксажных точек наблюдателем и многими другими факторами, которые реально исключить при решении данных вопросов точными математическими методами. В связи с этим методика обоснования норм выработки, базирующаяся на проведении фотохрономе-тражных наблюдений, является не только излишне трудоемкой, но также зачастую оказывается недостоверной.
Имитационное моделирование [10, 14, 15] основано в первую очередь на природных (количество и взаимное расположение деревьев, подлеска, подроста и т. д.) и производственных (технология работы, технические характеристики техники: скорость движения машины, угловая и линейная скорости движения манипулятора) условиях. Именно такие природно-производственные факторы, поддающиеся четкому математическому анализу, должны быть использованы при обосновании норм выработки, а не индивидуальные личностные и профессиональные качества оператора. Лишь в случае математического подхода из анализа могут быть максимально исключены задержки, вызванные работой оператора и не связанные с природно-производственными условиями лесосеки, для обоснования норм выработки в рамках эффективного машино-часа. В настоящее время, когда в распоряжении ученых есть такой инструмент анализа, как имитационное моделирование технологических процессов, упор в обосновании норм выработки следует сделать именно на него. Применение современных языков программирования позволяет оценить все необходимые траектории движения как самой машины, так и ее отдельных технологических элементов, исключая непроизводственные потери времени и неверные действия оператора машины.
В логически верно построенную имитационную модель должны быть заложены точки размещения деревьев, технические характеристики машины, технология работы и последовательность действий оператора. Этого достаточно, чтобы имитировать работу без учета задержек, связанных с эмоциональными, профессиональными, личностными и физическими качествами оператора.
В итоге создается эталонный показатель деятельности оператора, а благодаря использованию принципа проведения многократных имитационных экспериментов у исследователя появляется возможность анализа различных вариаций природных условий с заданными им основными исходными параметрами. Имитационная модель позволяет оценить диапазон варьирования искомых результатов работы, обосновать верхнюю и нижнюю границы этого доверительного интервала, соответствующие наилучшим и наихудшим из технически возможных производственных результатов выработки. Значения, попадающие в этот интервал, следует утвердить в качестве норматива для машины. Нижняя граница описанного интервала может быть принята за норматив, который достигается при непрерывной, отлаженной работе оператора при самом негативном для него сочетании исследуемых природных условий лесосеки. Это значение правильно признать за нормативный показатель деятельности оператора в рамках эффективного машино-часа в отсутствие технических неполадок используемой техники.
Основными лидерами в разработке компьютерной поддержки принятия управленческих решений в нормировании труда на лесосечных работах, в частости систем имитационного моделирования, являются:
Америка: B.R. Hartsough [72], Y. Li [79], J. Wang et al. [75, 94, 97-99], W.D. Greene et al. [69], J.L. Garbini et al. [61], K. Stampfer et al. [90], D.M. Aedo-Ortiz et al. [44], S.U. Randhawa et al. [85], S.A. Winsauer et al. [102, 105], W.B. Stuart [91], B.B. Bare et al. [46], D.P. Bradley et al. [50], L.E. Fisher et al. [56], S.E. O'Hearn et al. [84], D.V. Goulet et al. [65, 66], D.B. Webster [100], J.R. Killham [78], L R. Johnson et al. [74, 75], L.D. Kellogg et al. [76], J.F. McNeel et al. [81] и др.;
Финляндия: A. Asikainen [45], T. Nurminen et al. [83] и др.;
Швеция: D. Bergström et al. [47, 48], L. Sängstuvall et al. [87], O. Lindroos [80], L. Eliasson et al. [54];
Центральная Европа (Италия, Австрия): R. Spinelli et al. [89];
Россия: А.П. Соколов и др. [30-33], Ю.Ю. Герасимов и др. [2], Д.В. Чер-ник [41], О.Р. Чайка и др. [38-40], Ю.А. Ширнин и др.[42], С.Н. Перский [16], Ю.В. Суханов и др. [35], А.К. Редькин и др. [18], А.В. Макаренко [11] и др.
Существуют также совместные научные изыскания ученых разных стран. К примеру, исследования B. Talbot (Южная Африка) и K. Suadicani (Дания) [93] и др.
Имитационные модели предоставляют ценные гибкие инструменты для оценки возможностей лесопромышленного комплекса, например, концепций развития лесозаготовительных машин, и поэтому вызывают повышенный интерес у ученых различных стран. С использованием моделирования технологических процессов конкретное действие может быть выполнено несколько раз с разными настройками программы.
Самой ранней попыткой имитационного моделирования являлось имитирование заготовки балансов с применением детерминированного подхода, реализованное в США [73, 100]. В дальнейшем L.R. Johnson et al. [74, 75] провели более широкое моделирование технологического процесса, допускающее использование случайных факторов. Однако наряду с перспективностью предложенного направления работы, полученные результаты показали необходимость дополнительных исследований в данном направлении.
Модель симуляции складирования, измельчения, сортировки, погрузки, транспортировки и выгрузки лесоматериалов была предложена B.B. Bare et al. [46] для оценки процессов обработки порубочных остатков. Однако эта модель не позволяла охарактеризовать взаимосвязи между операциями.
Обобщение 8 имитационных моделей, доступных до 1980 г., с сопоставлением их свойств было выполнено D.V. Goulet et al. [65, 66].
W.B. Stuart [91] разработал систему моделирования функционирования лесосечных машин, которая определяла доступную для движения манипулятора часть пасеки и имитировала спиливание ближайшего к ней дерева с дальнейшим переходом к следующему ближайшему дереву.
Были предложены имитационная модель проверки работоспособности валочно-пакетирующей машины с резиновыми шинами [104] и грейферного трелевочного трактора и рубительной машины для измельчения деревьев [103]. Модели реализованы на языке Fortran и представляли собой дискретные программы имитирования событий для оценки производительности как отдельных, так и взаимодействующих между собой машин.
J.L. Garbini et al. [61] осуществили сочетание методов численного моделирования на языке Fortran с графической анимацией. Численное моделирование использовалось для расчета расположения деревьев и заготовленной древесины, а графическая анимация давала возможность быстрого поиска ошибок, вызванных числовым моделированием. Входными данными являлись характеристики сырья и готовой продукции, а также параметры самой машины.
J.L. Fridley et al. [57-60] с использованием моделирования и графической анимации объектов технологического процесса исследовали работу валоч-но-пакетирующей машины при рубках прореживания с целью анализа воздействия различных конструктивных параметров машины на ее эффективность.
При моделировании валочно-пакетирующей машины W.D. Greene et al. [67, 69, 70] изучили влияние насаждений и эксплуатационных факторов на ее производительность. Был сделан вывод, что средний диаметр деревьев и их количество являются наиболее важными из факторов, а ширина пасек и среднее расстояние между деревьями играют меньшую роль. В процессе интерактивного моделирования ученые обнаружили, что влияние человеческого фактора на работу машины минимально [71].
Анализ значимости изменения физических параметров валочно-пакетирующей машины был осуществлен на базе 3-мерной цветной интерактивной компьютерной графической симуляции в режиме реального времени, разработанной W.A. Block et al. [49]. Программное обеспечение позволяло пользователю оценивать производительность при изменении физических параметров техники.
J. Wang et al. [98] предложили интерактивную систему моделирования древостоев и анализа производительности лесосечных машин. Моделирование выполнялось путем перемещения изображений машин на картах древо-стоев на экране компьютера. Оценены потенциальные взаимодействия типа древостоя, метода сбора урожая и оборудования. Исследованы 3 метода валки (бензопила, валочно-пакетирующая машина и харвестер) и 2 способа трелевки (грейферный трелевочный трактор и форвардер) как для разновозрастного древостоя, так и для одновозрастного. Метод полезен при сравнении альтер-
нативных систем в различных ситуациях сбора заготовленной древесины. Для повышения эффективности разработана событийно-ориентированная имитационная модель [95, 96].
Анализ существующих исследований показывает, что наибольшую сложность при моделировании вызывают перемещения валочной машины, выполняющей выборочные рубки. Техника, задействованная на валке, должна осуществлять движения с избеганием повреждений оставляемых на доращивание деревьев, эффективно перемещаясь между спиливаемыми деревьями. Многие имитационные модели либо не учитывают движения лесосечных машин в этих условиях, либо делают это неадекватно. Предложен вариант оценки повреждения деревьев в ходе лесосечных работ с использованием интерактивной программы компьютерной симуляции. Она могла имитировать эффективность лесосечных работ в различных лесохозяйственных условиях [51]. При эмпирическом сравнении компьютерной модели и реальных производственных объектов модель с оценкой ущерба оставляемым на доращивание деревьям хорошо себя зарекомендовала, но ее развитие с применением данных других лесосечных машин и древостоев может значительно повысить эффективность моделирования.
Современная среда и методы компьютерного моделирования XXI в. значительно улучшили и расширили подходы к имитированию лесосечных работ, использовавшиеся ранее. В частности, Y. Li [79] была разработана система моделирования путем оценки производительности, затрат и интенсивности движения при различных конфигурациях лесосек и способах рубок. Рассмотрены 5 способов рубок, реализуемых в Северной Америке. Автор предусмотрел отдельный блок программы для генерации древостоя, который может быть отображен как в 2-мерном, так и в 3-мерном пространстве моделирования. Результаты показали, что на производительность и стоимость работ в первую очередь влияли размер удаляемых деревьев, интенсивность вырубки, расстояние между срубленными деревьями и технические характеристики машин. Сплошные рубки всегда давали наибольшую производительность, а выборочные были наименее производительны.
Данная модель отличается детальностью анализа препятствий на пути манипулятора к захватываемому дереву, при этом она дает возможность наблюдения как за харвестером, так и за валочно-пакетирующей машиной, перемещающимися по пасекам. Однако в случае использования харвестера предусмотрено, что он движется по волоку, все деревья на котором удалены до начала движения машины в ходе предыдущих этапов рубки, что не всегда соответствует варианту ведения работ на обширных лесных территориях РФ, не тронутых рубками. Кроме того, в модели не учтены рекомендации по последовательности освоения рабочих зон вблизи харвестера, отсутствует анализ траектории движения манипулятора при перемещении поваленных деревьев в зону их обработки с минимизацией повреждений оставляемых на доращивание деревьев, не приняты во внимание рекомендации по зонам укладки сортиментов вблизи хар-вестера. Также не учтен крупный подлесок, создающий значительные препятствия на пути движения манипулятора в лиственных и смешанных древостоях.
Имитационный подход исключает колебания результатов из-за неконтролируемых факторов, таких как воздействие оператора [80] и погодных условий.
Редкие нециклические рабочие элементы [55], а также задержки различных видов [89] могут быть исключены из имитационной модели. Это облегчает сравнение производительности альтернативных систем в идеальных условиях.
Значительный интерес представляет исследование L. Sangstuvall et а1. [87], в котором представлена первая имитационная модель выборочной обработки нескольких деревьев за цикл движения манипулятора. Особое внимание уделено сохранности оставляемых деревьев в процессе наведения манипулятора на удаляемые деревья. Оценена продуктивность инновационных систем при рубках ухода молодняка с широкими диапазонами среднего диаметра (1,515,6 см), деревьев на площади (1000-19 100 дер./га) и средней высоты (2,314,6 м). Для анализа использованы 56 типовых насаждений, характерных для большей части территории Швеции и не подвергавшихся 1-му прореживанию. Базовые уровни интенсивности рубки были установлены в 30, 40 и 50 % от общей площади древостоя с доведением числа деревьев до 1000-4000 дер./га. Компьютерное программирование и моделирование выполнены с использованием программного обеспечения МаЛаЬ. Несмотря на то, что результаты моделирования предусматривали участки без предварительного прореживания и прокладку волока в ходе основной рубки за счет движения харвестера, они соответствуют лишь работе в молодняках с большим количеством тонкомерных деревьев, требования к сохранности которых в процессе рубки гораздо ниже, чем при рубках прореживания, проходных и выборочных рубках в спелых древостоях, а следовательно, предполагают дополнительные исследования для случая более возрастных древостоев. Проведен анализ геометрического метода выбора деревьев в рубку, подходящего только для молодых насаждений.
Среди современных российских исследований в области имитационного моделирования технологического процесса на лесосеках особого внимания заслуживают разработки Петрозаводского государственного университета на языке С++. Ю.В. Сухановым и др. [34-36], А.П. Соколовым [30, 31] выполнена симуляция действий специализированных лесосечных машин, которая наряду с анализом производительности позволяет эффективно учитывать повреждения наносимые оставляемым на доращивание деревьям при наведении манипулятора, валке дерева, его подтаскивании и обработке, при перемещении харвестера по технологическому коридору в условиях сложного рельефа. Программа эффективно оценивает доступность деревьев и рассчитывает время наведения манипулятора на выбранное дерево. При этом математические зависимости, отслеживающие время движения манипулятора к дереву, предусматривают синхронизацию операций поворота манипулятора и его прямолинейного перемещения к дереву. Однако уделено недостаточное внимание тому, что синхронизация операций более характерна для сплошных рубок и не всегда достижима при выборочных, при которых возможность движения манипулятора по кратчайшей траектории ограничена и предполагается его последовательное перемещение в обход препятствий с разделением угловых и прямолинейных движений на несколько этапов. Не учтено разделение обрабатываемой с одной рабочей позиции площадки на зоны, а следовательно, программа не может анализировать варианты технологической очередности валки деревьев с одной рабочей позиции.
Вариант имитационной модели, позволяющей учесть препятствия для движения манипулятора лесного харвестера в виде оставляемых на доращи-вание деревьев нецелевого компонента рубки и крупного подлеска, предложен сотрудниками Поволжского государственного технологического университета [25-27, 86]. В отличие от ранее созданных систем моделирования процессов освоения лесных участков, использующих метод дискретно-событийного имитационного моделирования, основным методом для реализации проекта был выбран метод агентного имитационного моделирования процессов, анализирующий действия децентрализованных динамически взаимодействующих агентов и симулирующий производственные процессы, переходя от показателей микроуровня к показателям макроуровня. Система представляется в виде агентов: заявок, ресурсов и обслуживающих систем. Каждый агент может иметь свою программную реализацию, что дает возможность последующего внедрения в модель дополнительных агентов моделирования без нарушения целостности работы всей системы.
В своих исследованиях В.В. Журавлев и др. [3], Чайка и др. [39] продемонстрировали возможности имитационного моделирования на примере харвестера в искусственных насаждениях и показали, что отдельные деревья, отобранные в рубку, могут быть доступны с 2 и более рабочих позиций харвестера, в т. ч. с соседних пасек. Ограничением модели является возможность ее использования лишь при искусственных посадках лесных насаждений рядами, что не позволяет повсеместно применять ее на практике.
Ю.Ю. Герасимов и др. [2], С.Н. Перский [16] провели проверку эффективности функционирования систем лесосечных машин на основе имитационного моделирования и ГИС-технологий. При этом учитывались как природно-произ-водственные условия, так и параметры лесосечных машин со свойственными для них показателями надежности. Созданная модель показала свою работоспособность, но ее использование ограничено условиями сплошных рубок.
По мнению С.Б. Якимовича и др. [43], М.А. Тетериной [37], А.К. Редь-кина и др. [18], наиболее значимыми характеристиками симуляции лесосечных процессов являются согласованность работы лесосечных машин, степень их загрузки и продолжительность простоев, изменение допустимых нагрузочных и скоростных параметров в зависимости от режима работы машин и лесорас-тительных условий.
Заключение
Проведенный обзор позволяет заострить внимание ученых на недостаточной изученности работы машин, задействованных на валке деревьев в условиях несплошных рубок леса: большинство из предыдущих научных работ относятся либо к конкретным регионам, либо к определенным условиям древостоя, что обусловливает неполноту информации о производственном процессе и стоимости систем сортиментной заготовки для лесов РФ. Не все полученные в ходе ранее проведенных имитационных исследований результаты представлены их разработчиками в виде математических зависимостей с возможностью пересчета для других производственных условий без использования специализированных программных средств. Обоснованные же на данный момент математические зависимости нацелены лишь на поиск путей повышения про-
изводительности лесосечных машин для валки леса и не позволяют детально анализировать трудоемкость отдельных элементов технологического цикла работы, зависящих от природно-производственных условий лесосек. Многие рассмотренные научные труды основаны на данных, которые отличаются от встречающихся сегодня в РФ, зарубежные исследования зачастую выполнены лишь с учетом движения машины по волокам, оставшимся от предыдущих этапов рубки и не предусматривают самостоятельную расчистку волока, что не всегда характерно для обширных территорий лесов РФ. Выполненные исследования имеют ограничения по анализируемым в них факторным признакам и не принимают во внимание влияние препятствий в виде крупного подлеска на территории смешенных и лиственных лесов РФ, воздействующего на эффективность работы лесосечных машин при валке деревьев. В ходе анализа существующих систем имитационного моделирования лесосечных работ выявлено, что в них недостаточно учтены современные технологические рекомендации ведения работ, характеризующие последовательность действий оператора при освоении рабочей зоны вблизи машины. При моделировании целесообразно повышение уровня оценки действий операторов многофункциональных лесных машины, сокращающих повреждения древостоя в процессе перемещения поваленных деревьев в зону дальнейшей обработки.
Исследователи продемонстрировали полезность интерактивного компьютерного моделирования лесных машин, задействованных на валке деревьев. Однако существующие разработки оставляют большое поле деятельности для их модернизации и новых исследований. Это позволит увеличить число анализируемых показателей природно-производственного процесса по сравнению с математическим моделированием и минимизировать трудовые и материальные ресурсы по сравнению с производственными исследованиями в данной области.
Разработка систем компьютерного моделирования функционирования лесных машин является направлением, дающим возможность учесть влияние случайных факторов внешней среды, а также факторов взаимодействия техники в процессе лесозаготовительного производства. Широкое внедрение подобных компьютерных систем при заготовке древесины на лесосеках позволит повысить эффективность технологических карт освоения лесных участков и обоснования нормативных показателей работы машин.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES
1. Герасимов Ю.Ю., Давыдков Г.А., Кильпеляйнен С.А., Соколов А.П., Сюнев В.С. Перспективы применения новых информационных технологий в лесном комплексе // Изв. вузов. Лесн. журн. 2003. № 5. С. 122-129.
Gerasimov Yu.Yu., Davydkov G.A., Kilpelainen S.A., Sokolov A.P., Syunyov VS. Prospects of Applying New Information Technologies in Forest Complex. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2003, no. 5, pp. 122-129. (In Russ.).
2. Герасимов Ю.Ю., Перский С.Н. Имитационная модель сплошных рубок на основе ГИС-технологий // Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов и систем: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Вологда: ВоГТУ, 2004. С. 286-289.
Gerasimov Yu.Yu., Perskij S.N. Simulation Model of Continuous Logging Based on GIS Technologies. Modeling, Optimization and Intensification of Production Processes and Systems: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference. Vologda, Vologda State University, 2004, pp. 286-289. (In Russ.).
3. Журавлев В.В., Чайка О.Р. Методика оценки доступности деревьев для захвата при моделировании работы харвестера на рубках ухода в искусственных насаждениях // Современные ресурсосберегающие технологии и технические средства лесного комплекса: материалы Всерос. науч.-практ. конф. Воронеж: ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова, 2021. С. 21-25.
Zhuravlev V.V., Chaika O.R. Methodology for Assessing the Availability of Trees for Capture when Modeling the Operation of a Harvester during Thinning in Artificial Plantations. Modern Resource-Saving Technologies and Technical Means of the Forestry Complex: Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference. Voronezh, Voronezh State University of Forestry named after. G.F. Morozov, 2021, pp. 21-25. (In Russ.).
4. Заикин А.Н. Моделирование режимов работы лесосечных машин // Изв. вузов. Лесн. журн. 2009. № 1. С. 71-77.
Zaikin A.N. Simulation of Logging Machines Operation Modes. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2009, no. 1, pp. 71-77. (In Russ.).
5. Заикин А.Н. Математическое моделирование режимов работы лесосечных машин и анализ изменения объемов оперативных запасов // Вестн. МГУЛ - Лесн. вестн. 2010. № 1. С. 69-75.
Zaikin A.N. Designing of Operation Modes of Logging Machines. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2010, no. 1, pp. 69-75. (In Russ.).
6. Заикин А.Н. Моделирование процессов лесозаготовок как основа снижения негативного воздействия лесосечных машин на лесные экосистемы // Изв. вузов. Лесн. журн. 2010. № 2. С. 72-77.
Zaikin A.N. Simulation of Logging Processes as Basis of Lowering Negative Impact of Forest Machines on Forest Ecosystems. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2010, no. 2, pp. 72-77. (In Russ.).
7. ЗаикинА.Н., СиваковВ.В., ЗеликовВ.А., СтасюкВ.В., Чуйков А.С., ЗеликоваН.В. Программное обеспечение для управления лесохозяйственным и лесозаготовительным процессами: оценка применимости // Лесотехн. журн. 2022. Т. 12, № 1(45). С. 96-109.
Zaikin A.N., Sivakov V.V, Zelikov V.A., Stasyuk VV, Chuikov A.S., Zelikova N.V. Software for the Management of Forestry and Logging Processes: Assessment of Applicability. Lesotekhnicheskij zhurnal = Forestry Engineering Journal, 2022, vol. 12, no. 1(45), pp. 96-109. (In Russ.). https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2022.1/8
8. Заикин А.Н., Сиваков В.В., Никитин В.В., Брионес А.А. Программное обеспечение в лесном хозяйстве и при лесозаготовках // Лесн. вестн. 2023. Т. 27, № 4. С. 172-184.
Zaikin A.N., Sivakov V.V, Nikitin VV, Briones A.A. Software in Forestry and Logging. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 4, pp. 172-184. (In Russ.). https://doi.org/10.18698/2542-1468-2023-4-172-184
9. Иванников В.А. Совершенствование системы формирования грузопотоков лесоматериалов на смежных видах транспорта: дис. ... д-ра техн. наук. Воронеж, 2019. 331 с.
Ivannikov VA. Improving the System of Formation of Timber Freight Flows on Related Types of Transport: Doc. Tech. Sci. Diss. Voronezh, 2019. 331 p. (In Russ.).
10. Лоу А.М., Кельтон В.Д. Имитационное моделирование // Классика CS. 3-е изд. СПб: Питер: Киев: Издат. группа BHV, 2004. 847 с.
Law A.M., Kelton W.D. Simulation Modeling and Analysis. Classics of CS. 3rd ed. St. Petersburg, Piter, Kiev, BHV Publ. Group, 2004. 847 p. (In Russ.).
11. Макаренко А.В. Имитационное моделирование работы лесозаготовительной машины с помощью сетей Петри // Науч. тр. МГУЛ, «Технология и оборудование лесопромышленного производства». 2011. Вып. 356. С. 44-49.
Makarenko A.V. Simulation of a Logging Machine Using Petri Nets. Scientific Works of Moscow State Forest University, "Technology and Equipment for Forest Industry Production", 2011, iss. 356, pp. 44-49. (In Russ.).
12. Мохирев А.П. Обоснование доступности древесных ресурсов путем моделирования структуры лесотранспортных потоков (на примере Красноярского края РФ): дис. ... д-ра техн. наук. Красноярск, 2021. 402 с.
Mokhirev A.P. Substantiation of the Availability of Wood Resources by Modeling the Structure of Forest Transport Flows (Using the Example of the Krasnoyarsk Territory of the Russian Federation): Doc. Tech. Sci. Diss. Krasnoyarsk, 2021. 402 p. (In Russ.).
13. Мохирев А.П., Рукомойников К.П. Моделирование структуры лесотранспортных потоков. Йошкар-Ола: Поволж. гос. технол. ун-тет, 2022. 396 с.
Mokhirev A.P., Rukomojnikov K.P. Modeling the Structure of Timber Transport Flows. Yoshkar-Ola, Volga State University of Technology Publ., 2022. 396 p. (In Russ.).
14. Официальный сайт компании The AnyLogic Company производителя инструментов и бизнес-приложений имитационного моделирования. Режим доступа: https://www.anylogic.ru/ (дата обращения: 03.12.23).
The Official Website of The AnyLogic Company, a Manufacturer of Simulation Tools and Business Applications. (In Russ.).
15. Официальный сайт Национального общества имитационного моделирования. Режим доступа: http://simulation.su/ru.html (дата обращения: 04.12.23).
The Official Website of the National Simulation Society. (In Russ.).
16. Перский С.Н. Блок-схема имитационной модели «Сплошные рубки» // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. по итогам 5-й междунар. науч.-техн. конф. Брянск: БГИТА, 2004. Вып. 8. С. 196-197.
Perskij S.N. Block Diagram of the Simulation Model "Clear Felling". Aktual'nye problem lesnogo kompleksa: Collection of Scientific Papers on the Results of the 5th International Scientific and Technical Conference. Bryansk, Bryansk State Technological University of Engineering, 2004, iss. 8, pp. 196-197. (In Russ.).
17. Пильник Ю.Н. Методы и алгоритмы синтеза организационных структур формирования сетевых грузопотоков лесоматериалов многоуровневых транспортно-технологических систем: дис. ... д-ра техн. наук. Воронеж, 2019. 340 с.
Pil'nik Yu.N. Methods and Algorithms for Synthesizing Organizational Structures for Forming Netwrok Freight Flows of Timber of Multi-Level Transport and Technological Systems: Doc. Tech. Sci. Diss. Voronezh, 2019. 340 p. (In Russ.).
18. Редькин А.К., Макаренко А.В. Особенности отсчета модельного времени при имитационном моделировании работы лесозаготовительных машин // Вестн. МГУЛ -Лесн. вестн. 2012. № 3. С. 53-57.
Redkin A.K., Makarenko A.V Countdown the Time for Simulation of Work Forest Machines. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2012, no. 3, pp. 53-57. (In Russ.).
19. Рукомойников К.П. Имитационное моделирование взаимосогласованной работы комплектов адаптивно-модульных лесных машин // Вестн. МГУЛ - Лесн. вестн. 2013. № 3. С. 154-158.
Rukomojnikov K.P. Imitating Modeling of Work of Complete Sets of Adaptive-Modular Wood Machines. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2013, no. 3, pp. 154-158. (In Russ.).
20. Рукомойников К.П. Выбор рациональной технологии и обоснование параметров поквартального освоения лесных участков. Йошкар-Ола: Поволж. гос. технол. ун-тет, 2016. 296 с.
Rukomojnikov K.P. Selection of Rational Technology and Justification of Parameters for Quarterly Development of Forest Areas. Yoshkar-Ola, Volga State University of Technology Publ., 2016. 296 p. (In Russ.).
21. Рукомойников К.П., Ведерников С.В. Модернизация сучкорезного ножа харвестерной головки // Изв. вузов. Лесн. журн. 2019. № 1. С. 120-127.
Rukomoynikov K.P., Vedernikov S.V Modernization of Harvester Head Delimbing Knife. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2019, no. 1, pp. 120-127. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2019.1.120
22. Рукомойников К.П., Купцова В.О. Обоснование норм расхода топлива многооперационных лесозаготовительных машин на примере харвестера // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 117-127.
Rukomojnikov K.P., Kuptsova V.O. Substantiation of Fuel Consumption Rates of a Harvester. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2020, no. 3, pp. 117-127. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-3-117-127
23. Рукомойников К.П., Купцова В.О., Сергеева Т.В. Математическая модель расхода топлива форвардера «Амкодор-2682» при выполнении лесохозяйственных работ // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 148-158.
Rukomojnikov K.P., Kuptcova V.O., Sergeeva T.V. A Mathematical Model of Fuel Consumption for the Forwarder Amkodor-2682 when Performing Forestry Operations. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2020, no. 6, pp. 148-158. (In Russ.). https://doi. org/10.37482/0536-1036-2020-6-148-158
24. Рукомойников К.П., Мохирев А.П. Обоснование технологической схемы лесозаготовительных работ путем создания динамической модели функционирования предприятия // Изв. вузов. Лесн. журн. 2019. № 4. С. 94-107.
Rukomojnikov K.P., Mokhirev A.P. Validation of the Logging Operations Scheme through the Creation of Dynamical Model of the Enterprise Functioning. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2019, no. 4, pp. 94-107. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/ issn0536-1036.2019.4.94
25. Рукомойников К.П., Сергеева Т.В., Гилязова Т.А., Волдаев М.Н., Царев Е.М., Анисимов С.Е. Компьютерная симуляция разработки лесосек с использованием валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 2(54). С. 108-113.
Rukomojnikov K.P., Sergeeva T.V., Gilyazova T.A., Voldaev M.N., Tsarev E.M., Anisimov S.E. Computer Simulation of the Development of Logging Sites Using a Felling-Delimbing Bucker. Sistemy. Metody. Tekhnologii = Systems. Methods. Technologies, 2022, no. 2(54), pp. 108-113. (In Russ.). https://doi.org/10.18324/2077-5415-2022-2-108-113
26. Рукомойников К.П., Сергеева Т.В., Гилязова Т.А., Царев Е.М., Анисимов П.Н. Имитационное моделирование технологического процесса заготовки древесины на примере лесного харвестера // Лесн. вестн. Forestry Bulletin. 2023. Т. 27, № 3. С. 69-80.
Rukomoynikov K.P., Sergeeva T.V., Gilyazova T.A., Tsarev E.M., Anisimov P.N. Modeling Operation of Forest Harvester in Anylogic Simulation System. Lesnoy Vestnik = Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 3, pp. 69-80. (In Russ.). https://doi.org/10.18698/2542-1468-2023-3-69-80
27. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022614531 РФ. Программа моделирования работы харвестера: № 2022613687: заявл. 16.03.2022: опубл. 23.03.2022 / К.П. Рукомойников, Т.В. Сергеева, Т.А. Гилязова, Е.М. Царев, С.Е. Анисимов, В.П. Комисар; заявитель - Поволж. гос. технол. ун-тет.
Rukomojnikov K.P., Sergeeva T.V, Gilyazova T.A., Tsarev E.M., Anisimov S.E., Kommissar V.P. Harvester Operation Simulation Program. Certificate of State Registration of a Computer Program no. 2022614531 RF. (In Russ.).
28. Сиваков В.В., Заикин А.Н., Новикова Т.П., Зеликов В.А., Стасюк В.В., Чуйков А.С. Цифровизация системы организации рабочих процессов лесозаготовительных машин: оценка эффективности на примере «Ponsse», «Komatsu» и «John Deere» // Лесотехн. журн. 2023. Т. 13, № 3(51). С. 200-218.
Sivakov V.V., Zaikin A.N., Novikova T.P., Zelikov VA., Stasyuk W, Chuikov A.S. Digitalization of the Workflow Management System of Logging Machines: Efficiency Assessment Using the Example of "Ponsse", "Komatsu", and "John Deere". Lesotekhnicheskij zhurnal = Forestry Engineering Journal, 2023, vol. 13, no. 3(51), pp. 200-218. (In Russ.).
29. Соколов А.П. Комплексное освоение лесосырьевых баз: обоснование технологий и параметров процессов на основе логистического подхода: дис. ... д-ра техн. наук. Петрозаводск, 2015. 329 с.
Sokolov A.P. Integrated Development of Forest Raw Material Bases: Substantiation of Technologies and Process Parameters Based on a Logistic Approach: Doc. Tech. Sci. Diss. Petrozavodsk, 2015. 329 p. (In Russ.).
30. Соколов А.П. Поддержка выбора технологической схемы разработки лесосеки с помощью имитационной модели // Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины: сб. ст. Красноярск, 2020. С. 193-197.
Sokolov A.P. A Decision Support Method for Wood Harvesting Technological Scheme Choice. Lesoekspluatatsiya i kompleksnoe ispol'zovanie drevesiny: Collection of Articles. Krasnoyarsk, 2020, pp. 193-197. (In Russ.).
31. Соколов А.П., Осипов Е.В. Имитационное моделирование производственного процесса заготовки древесины с помощью сетей Петри // Лесотехн. журн. 2017. № 3. С. 307-314.
Sokolov A.P., Osipov E.V Simulation of the Production Process of Timber Harvesting with the Help of Petri Nets. Lesotekhnicheskij zhurnal = Forestry Journal, 2017, no. 3, pp. 307-314. (In Russ.). https://doi.org/10.12737/article_59c2140d704ae5.63513712
32. Соколов А.П., Осипов Е.В. Имитационное моделирование процесса лесозаготовок в условиях ветровальной лесосеки // Вопросы современных технических наук: свежий взгляд и новые решения: сб. науч. тр. междунар. науч.-практ. конф. Екатеринбург, 2018. Вып. 5. С. 74-77.
Sokolov A.P., Osipov E.V. Simulation Modeling of the Logging Process in Windfall Logging Conditions. Voprosy sovremennykh tekhnicheskikh nauk: Collection of Scientific Papers of the International Scientific and Practical Conference. Yekaterinburg, 2018, iss. 5, pp. 74-77. (In Russ.).
33. Соколов А.П., Осипов Е.В. Обоснование технологии заготовки древесины с помощью имитационного моделирования на сетях Петри // Лесотехн. журн. 2018. Т. 8, № 1. С. 111-119.
Sokolov A.P., Osipov E.V. Substantiation of the Technology of Wood Harvesting with the Help of Imitation Modeling on Petri Net. Lesotekhnicheskij zhurnal = Forestry Engineering Journal, 2018, vol. 8, no. 1, pp. 111-119. (In Russ.). https://doi.org/10.12737/ article_5ab0dfc0247508.69266095
34. Суханов Ю.В. Система моделирования лесозаготовок с учетом потребностей биоэнергетики // Вестн. МГУЛ - Лесн. вестн. 2013. № 1(93). С. 152-157.
Suhanov Y.V. Computer Simulation of Wood Harvesting with Consideration of Bioenergy. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2013, no. 1(93), pp. 152-157. (In Russ.).
35. Суханов Ю.В., Селиверстов А.А., Соколов А.П., Сюнев В.С. Имитационное моделирование работы харвестера: алгоритмы и реализация // Уч. зап. Петрозаводск. гос. ун-та. 2012. № 8-2(129). С. 49-51.
Sukhanov Yu.V., Seliverstov A.A., Sokolov A.P., Syunev V.S. Simulation modeling of Harvester Operation: Algorithms and Implementation. Uchenye zapiski Petrozavodskogo
gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of Petrozavodsk State University, 2012, no. 8-2(129), pp. 49-51. (In Russ.).
36. Суханов Ю.В., Соколов А.П., Герасимов Ю.Ю. Оценка экономической эффективности систем машин для производства топливной щепы в Республике Карелия // Resources and Technology. 2013. Т.10, № 1. С. 1-23.
Sukhanov Yu.V., Sokolov A.P., Gerasimov Yu.Yu. Efficiency of Forest Chip Supply Systems in Karelia. Resources and Technology, 2013, vol. 10, no. 1, pp. 1-23. (In Russ.). https://doi.org/10.15393/j2.art.2013.1941
37. Тетерина М.А. Обоснование параметров обрабатывающе-транспортной системы «харвестер-форвардер» (на примере предприятий Пермского края): дис. ... канд. техн. наук. Москва, 2009. 197 с.
Teterina M.A. Justification of the Parameters of the Processing and Transport System "Harvester-Forwarder" (Using the Example of Enterprises in the Perm Territory): Doc. Tech. Sci. Diss. Moscow, 2009. 197 p. (In Russ.).
38. Чайка О.Р., Журавлев В.В. Обоснование параметров технологического оборудования харвестеров для несплошных рубок леса // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2021. № 2. С. 39-40.
Chayka O.R., Zhuravlev VV. Justification of Parameters of Harvesters' Technological Equipment for Non-Final Loggings. Remont, Vosstanovlenie, Modernizatsiya = Repair. Reconditioning. Modernization, 2021, no. 2, pp. 39-40. (In Russ.). https://doi.org/10.31044/1684-2561-2021-0-2-39-40
39. Чайка О.Р., Михеев К.П. Алгоритм моделирования захвата и срезания деревьев харвестером на несплошных рубках леса // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2019. № 12. С. 30-33.
Chayka O.R., Mikheyev K.P. Simulation Algorithm for Gripping and Cutting of Trees by Harvester in Case of Incompleted Forest Felling. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya = Repair. Reconditioning. Modernization, 2019, no. 12, pp. 30-33. (In Russ.). https://doi. org/10.31044/1684-2561-2019-0-12-30-33
40. Чайка О.Р., Фокин Н.С. Алгоритм моделирования параметров лесных насаждений // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2018. № 12. С. 41-43.
Chayka O.R., Fokin N.S. Simulation Algorithm of Parameters of Forest Plantations. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya = Repair. Reconditioning. Modernization, 2018, no. 12, pp. 41-43. (In Russ.).
41. Черник Д.В., Казанцев Р.В. Имитационное физическое моделирование универсальной лесозаготовительной машины // Хвойные бореал. зоны. 2020. Т. 38, № 3-4. С. 183-188.
Chernik D.V., Kazantsev R.V Imitational Physical Modeling of a Universal Forestry Machine. Khvoinye boreal'noi zony = Conifers of the Boreal Area, 2020, vol. 38, no. 3-4, pp. 183-188. (In Russ.).
42. Ширнин Ю.А., Онучин Е.М. Имитационное моделирование движения многооперационной лесной машины // Изв. вузов. Лесн. журн. 2003. № 4. С. 66-72.
Shirnin Yu.A., Onuchin E.M. Simulation Modeling of the Movement of a MultiFunctional Forest Machine. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2003, no. 4, pp. 66-72. (In Russ.).
43. Якимович С.Б., Тетерина М.А. Моделирование стохастических обрабатывающе-транспортных систем с перемещаемыми запасами // Вестн. МГУЛ -Лесн. вестн. 2007. № 6. С. 71-76.
Yakimovich S.B., Teterina M.A. Modeling of Stochastic Processing and Transport Systems with Moving Stocks. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2007, no. 6, pp. 71-76. (In Russ.).
44. Aedo-Ortiz D.M., Olsen E.D., Kellogg L.D. Simulating a Harvester-Forwarder Softwood Thinning: A Software Evaluation. Forest Products Journal, 1997, vol. 47, iss. 5, pp. 36-41.
45. Asikainen A. Simulation of Stump Crushing and Truck Transport of Chips. Scandinavian Journal of Forest Research, 2010, vol. 25, iss. 3, pp. 245-250. https://doi.org/ 10.1080/02827581.2010.488656
46. Bare B.B., Jayne B.A., Anholt B.F. A Simulation-Based Approach for Evaluating Logging Residue Handling Systems: General Technical Report PNW-45. Oregon, Portland, US Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Northwest Research Station, 1976. 30 p.
47. Bergstrom D., Bergsten U., Nordfjell T., Lundmark T. Simulation of Geometric Thinning Systems and Their Time Requirements for Young Forests. Silva Fennica, 2007, vol. 41, no. 1, art. no. 311. https://doi.org/10.14214/sf.311
48. Bergstrom D. Techniques and Systems for Boom-Corridor Thinning in Young Dense Forests: Doctoral Thesis. Umea, Swedish University of Agricultural Sciences, Acta Universitatis Agriculturae Sueciae, 2009. 87 p.
49. Block W.A., Fridley J.L. Simulation of Forest Harvesting Using Computer Animation. Transactions of the ASAE, 1990, vol. 33, no. 3, pp. 967-974. https://doi. org/10.13031/2013.31425
50. Bradley D.P., Biltonen R.E., Winsaure S.A. A Computer Simulation of Full-Tree Field Chipping and Trucking. Research Paper NC-129. Minnesota, St. Paul, US Department of Agriculture, Forest Service, North Central Forest Experiment Station, 1976. 14 p.
51. Bragg W.C., Ostrofsky W.D., Hoffman B.F., Jr. Residual Tree Damage Estimates from Partial Cutting Simulation. Forest Products Journal, 1994, vol. 44, iss. 7/8, pp. 19-22.
52. Chiorescu S., Gronlund A. Assessing the Role of the Harvester within the Forestry-Wood Chain. Forest Products Journal, 2001, vol. 51, iss. 2, pp. 77-84.
53. Conradie I.P., Greene W.D., Murphy G.E. Value Recovery with Harvesters in Southeastern USA Pine Stands. 2nd Forest Engineering Conference, 2003, pp. 55-63.
54. Eliasson L., Lageson H. Simulation Study of a Single-Grip Harvester in Thinning from Below and Thinning from Above. Scandinavian Journal of Forest Research, 1999, vol. 14, iss. 6, pp. 589-595. https://doi.org/10.1080/02827589908540824
55. Eliasson L. Simulation of Thinning with a Single-Grip Harvester. Forest Science, 1999, vol. 45, iss. 1, pp. 26-34. https://doi.org/10.1093/forestscience/45.1.26
56. Fisher E.L., Gochenour D.L., Jr. Improved Timber Harvesting through Better Planning. A GASP IV Simulation Analysis. Transactions of the ASAE, 1980, vol. 23, no. 3, pp. 553-557. https://doi.org/10.13031/2013.34622
57. Fridley J.L., Garbini J.L., Jorgensen J.E. Interactive Simulation of Forest Thinning System Concepts. ASAE Paper no. 82-1603. Michgan, St. Joseph, 1982. 16 p.
58. Fridley J.L, Garbini J.L., Jorgensen J.E., Peters P. A. An Interactive Simulation for Studying the Design of Feller-Bunchers for Forest Thinning. Transactions of the ASAE, 1985, vol. 28, no. 3, pp. 680-686. https://doi.org/10.13031/2013.32319
59. Fridley J.L, Jorgensen J.E., Garbini J.L. A Rational Approach to Feller-Buncher Design for Steep Slope Thinning. Forest Products Journal, 1988, vol. 38, iss. 6, pp. 31-37.
60. Fridley J.L, Jorgensen J.E. Geometric Modeling to Predict Thinning System Performance. Transactions of the ASAE, 1983, vol. 26, no. 4, pp. 976-982. https://doi. org/10.13031/2013.34059
61. Garbini J.L., Lembersky M.R., Chi U.H., Hehnen M.T. Merchandiser Design Using Simulation with Graphical Animation. Forest Products Journal, 1984, vol. 34, no. 4, pp. 61-68.
62. Gellerstedt S., Dahlin B. Cut-to-Length: The Next Decade. International Journal of Forest Engineering, 1999, vol. 10, iss. 2, pp. 17-24.
63. Gerasimov Y., Sokolov A., Fjeld D. Improving Cut-to-Length Operations Management in Russian Logging Companies Using a New Decision Support System. Baltic Forestry, 2013, vol. 19, iss. 1, pp. 89-105.
64. Gerasimov Y., Sokolov A., Karjalainen T. GIS-Based Decision-Support Program for Planning and Analyzing Short-Wood Transport in Russia. Croatian Journal of Forest Engineering, 2008, vol. 29, no. 2, pp. 163-175.
65. Goulet D.V., Iff R.H., Sirois D.L. Tree-to-Mill Forest Harvesting Simulation Models: Where are We? Forest Products Journal, 1979, vol. 29, no. 10, pp. 50-55.
66. Goulet D.V., Iff R.H., Sirois D.L. Five Forest Harvesting Simulation Models. Part II: Paths, Pitfalls, and Other Considerations. Forest Products Journal, 1980, vol. 30, no. 8, pp. 18-22.
67. Greene W.D., Fridley J.L., Lanford B.L. Operator Variability in Interactive Simulations of Feller-Bunchers. Transactions of the ASAE, 1987, vol. 30, no. 4, pp. 918-922. https://doi.org/10.13031/2013.30499
68. Greene W.D., Jackson B.D., Culpepper J.D. Georgia's Logging Businesses, 1987 to 1997. Forest Products Journal, 2001, vol. 51, iss. 1, pp. 25-28.
69. Greene W.D., Lanford B.L. Geometric Simulation of Feller-Bunchers in Southern Pine Plantation Thinning. ASAE Paper no. 84-1612. Michigan, St. Joseph, 1984. 17 p.
70. Greene W.D., Lanford B.L. An Interactive Simulation Program to Model Feller-Bunchers. Alabama Agricultural Experiment Station, Auburn, 1986, Bulletin no. 576.
71. Greene W.D., Lanford B.L., Mykytka E.F. Stand and Operating Effects on Feller-Buncher Productivity in Second Thinnings of Southern Pine. Forest Products Journal, 1987, vol. 37, iss. 3, pp. 27-34.
72. Hartsough B.R., Zhang X., Fight R.D. Harvesting Cost Model for Small Trees in Natural Stands in the Interior Northwest. Forest Products Journal, 2001, vol. 51, iss. 4, pp. 54-60.
73. Hool J.N., Bussel W.H., Leppert A.M., Harmon G.R. Pulpwood Production System Analysis - a Simulation Approach. Journal of Forestry, 1972, vol. 70, iss. 4, pp. 214-215.
74. Johnson L.R., Biller C.J. Wood-Chipping and a Balanced Logging System: Simulation Can Check the Combinations. Transactions of the ASAE, vol. 17, no. 4, pp. 651-655.
75. Johnson L.R., Gochenour D.L., Jr., Biller C.J. Simulation Analysis of Timber-Harvesting Systems. 23rd Annual Conference and Convention. California, Anaheim, American Institute of Industrial Engineers, 1972, pp. 353-362.
76. Kellogg L.D., Bettinger P. Thinning Productivity and Cost for a Mechanized Cut-to-Length System in the Northwest Pacific Coast Region of the USA. Journal of Forest Engineering, 1994, vol. 5, iss. 2, pp. 43-54. https://doi.org/10.1080/08435243.1994.10702659
77. Khitrov E.G., Andronov A.V. Mathematical Model of Interaction between Forest Machine Mover and Consolidating Soil. Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol. 1177, art. no. 012030. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1177/1/012030
78. Killham J.R. The Development of a Forest Harvesting Simulation Model: M.S. Thesis. Alabama, Auburn, Auburn University, 1975. 354 p.
79. Li Y. Modeling Operational Forestry Problems in Central Appalachian Hardwood Forests. Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports, 2005, art. no. 4166. https://doi.org/10.33915/etd.4166
80. Lindroos O. The Effects of Increased Mechanization on Time Consumption in Small-Scale Firewood Processing. Silva Fennica, 2008, vol. 42, no. 5, art. no. 227. https://doi.org/10.14214/sf.227
81. McNeel J.F., Rutherford D. Modelling Harvester-Forwarder System Performance in a Selection Harvest. Journal of Forest Engineering, 1994, vol. 6, iss. 1, pp. 7-14. https://doi.org/10.1080/08435243.1994.10702661
82. Mokhirev A., Gerasimova M., Pozdnyakova M. Finding the Optimal Route of Wood Transportation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2019, vol. 226, art. no. 012053. https://doi.org/10.1088/1755-1315/226/17012053
83. Nurminen T., Korpunen H., Uusitalo J. Time Consumption Analysis of the Mechanized Cut-to-Length Harvesting System. Silva Fennica, 2006, vol. 40, no. 2, art. no. 346. https://doi.org/10.14214/sf.346
84. O'Hearn S.E., Stuart W.B., Walbridge T.A. Using Computer Simulation for Comparing Performance Criteria between Harvesting Systems. American Society of Agricultural Engineers Paper, 1976, no. 76, art. no. 1567.
85. Randhawa S.U., Scott T.M. Model Generation for Simulation Analysis: an Application to Timber Harvesting. Computers and Industrial Engineering, 1996, vol. 30, iss. 1, pp. 51-60. https://doi.org/10.1016/0360-8352(95)00030-5
86. Rukomojnikov K.P., Sergeeva T.V, Gilyazova T.A., Komisar VP. Computer Modeling to Support Management and Organizational Decisions in the Use of a Forest Harvester. Proceedings of SPIE, 2022, vol. 12251, Computer Applications for Management and Sustainable Development of Production and Industry (CMSD2021). 122510 p. https://doi.org/10.1117/12.2631137
87. Sangstuvall L., Bergstrom D., Lamas T., Nordfjell T. Simulation of Harvester Productivity in Selective and Boom-Corridor Thinning of Young Forests. Scandinavian Journal of Forest Research, 2012, vol. 27, iss. 1, pp. 56-73. https://doi.org/10.1080/028275 81.2011.628335
88. Spinelli R., Owende P., Ward S.M. Productivity and Cost of CTL Harvesting of Eucalyptus globulus Stands Using Excavator-Based Harvesters. Forest Products Journal, 2002, vol. 52, iss. 1, pp. 67-77.
89. Spinelli R., Visser R. Analyzing and Estimating Delays in Harvester Operations. International Journal of Forest Engineering, 2008, vol. 19, iss. 1, pp. 36-41. https://doi.org/ 10.1080/14942119.2008.10702558
90. Stampfer K., Henoch J. Process Simulation to Evaluate Steep Terrain Harvesting Systems. Landwards, The Institution of Agriculture Engineers, 1999, vol. 54 , no. 3, pp. 1-11.
91. Stuart W.B. Harvesting Analysis Technique: a Computer Simulation System for Timber Harvesting. Forest Products Journal, 1981, vol. 31, iss. 11, pp. 45-53.
92. Talbot B., Nordfjell T., Suadicani K. Assessing the Utility of Two Integrated Harvester-Forwarder Machine Concepts Through Stand-Level Simulation. International Journal of Forest Engineering, 2003, vol. 14, iss. 2, pp. 31-43. https://doi.org/10.1080/1494 2119.2003.10702476
93. Talbot B., Suadicani K. Analysis of Two Simulated In-Field Chipping and Extraction Systems in Spruce Thinnings. Biosystems Engineering, 2005, vol. 91, iss. 3, pp. 283-292. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2005.04.014
94. Wang J., Greene W.D. An Interactive Simulation System for Modeling Stands, Harvests, and Machines. International Journal of Forest Engineering, 1999, vol. 10, iss. 1, pp. 81-99.
95. Wang J., Greene W.D., Stokes B. Stand, Harvest, and Equipment Interactions in Simulated Harvesting Prescriptions. Forest Products Journal, 1998, vol. 48, iss. 9, pp. 81-86.
96. Wang J., LeDoux C.B. Estimating and Validating Ground-Based Timber Harvesting Production through Computer Simulation. Forest Science, 2003, vol. 49, iss. 1, pp. 64-76. https://doi.org/10.1093/forestscience/49.L64
97. Wang J., LeDoux C.B., Li Y. Modeling and Simulating Two Cut-to-Length Harvesting Systems in Central Appalachian Hardwoods. Proceedings of the 26th Annual Meeting of Council on Forest Engineering. Maine, Bar Harbor, 2003. 5 p.
98. Wang J.X., LeDoux C.B., Li Y. Simulating Cut-to-Length Harvesting Operations in Appalachian Hardwoods. International Journal of Forest Engineering, 2005, vol. 16, iss. 2, pp. 11-27. https://doi.org/10.1080/14942119.2005.10702510
99. Wang J., Li Y., Miller G. Development of a 3D Stand Generator for Central Appalachian Hardwood Forests. Proceedings of the IUFRO Conference on Symposium on Statistics and Information Technology in Forestry. Virginia, Blacksburg, 2002. 5 p.
100. Webster D.B. Development of a Flexible Timber Harvesting Simulation Model. Forest Products Journal, 1975, vol. 25, iss. 1, pp. 40-45.
101. Wester F., Eliasson L. Productivity in Final Felling and Thinning for a Combined Harvester-Forwarder (Harwarder). International Journal of Forest Engineering, 2003, vol. 14, iss. 2, pp. 45-50. https://doi.org/10.1080/14942119.2003.10702477
102. Winsauer S.A. A Program and Documentation for Simulation of a Tracked Feller/ Buncher. Research Paper NC-192. US Department of Agriculture, Forest Service, North Central Forest Experiment Station, 1980. 29 p. https://doi.org/10.2737/NC-RP-192
103. Winsauer S.A. A Program and Documentation for Simulation of Grapple Skidders and a Whole-Tree Chipper. Research Paper NC-221. Maine, St. Paul, US Department of Agriculture, Forest Service, 1982. 10 p. https://doi.org/10.2737/NC-RP-221
104. Winsauer S.A., Bratley D.P. A Program and Documentation for Simulation of a Rubber-Tired Feller-Buncher. Research Paper NC-212. Maine, St. Paul, US Department of Agriculture, Forest Service, 1982. 14 p. https://doi.org/10.2737/NC-RP-212
105. Winsauer S.A., Kofman P.D. Simulation of the Kockums 81-11 Feller/Buncher. American Society of Agriculture Engineers. Illinois, Chicago, Hyatt Regency, 1986. 11 p.
106. Ylimaki R., Vaatainen K., Lamminen S., Siren M., Ala-Ilomaki J., Ovaskainen H., Asikainen, A. Kuljettajaa Opastavien Jarjestelmien Tarve ja Hyotypotentiaali Koneellisessa Puunkorjuussa = The Need for and Benefit Potential of Operator Guidance Systems in Mechanized Harvesting. Working Papers of the Finnish Forest Research Institute, 2012. 224 p.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов Conflict of interest: The authors declare that there is no conflict of interest
Вклад авторов: Все авторы в равной доле участвовали в написании статьи Authors' Contribution: All authors contributed equally to the writing of the article
