Математическая модель оптимизации формирования парка машин

Целью исследований явилось сокращение энергозатрат на проведение работ в мелиоративном производстве за счет разработки математической модели и методики, позволяющих осуществлять оптимальное формирование парка машин. Выбраны наиболее эффективные (оптимальные) единицы техники на основе оригинальной методики, разработанной при помощи математического моделирования с использованием элементов теории множеств, математического анализа и алгебры. Применение теории множеств позволило осуществить переход от реальных компонентов парка машин к математическим субъектам для осуществления моделирования и обратно. Элементы математического анализа позволили установить функциональную зависимость между элементами модели и графически представить алгоритм последовательного отбора единиц техники, отвечающих определенным требованиям. При помощи инструментов алгебры были структурированы компоненты модели, вошедшие в разработанную методику. Предложена формула расчета коэффициентов оптимальности, по которым определяются индексы эффективности машин, что позволяет осуществить выбор наиболее эффективной техники при формировании парков машин для мелиоративного производства. Благодаря построенной универсальной математической модели была разработана оригинальная методика, целью которой является повышение производительности и снижение энергозатрат в мелиоративном производстве за счет оптимизации формирования парка машин. Новизна работы заключается в подходе к построению математической модели, использующей элементы теории множеств, обеспечивающей многогранность применения разработанной на ее основе методики выбора оптимального варианта. Проведенные исследования были апробированы на реальных данных, что позволяет говорить и о практической направленности представленной работы. Была разработана математическая модель и с ее использованием предложена оригинальная методика, позволяющая осуществить оптимальное формирование парка машин для мелиоративного производства с условием повышения производительности и минимизации энергозатрат на производство работ. На основании выкладок математической модели и апробирования методики в применении к практическим задачам разработанный метод оптимизации формирования парка машин для мелиоративного производства может быть предложен при использования в решении задач современных реалий.

1. Абдразаков Ф.К. Оптимизация формирования парков машин и распределения техники по производственным объектам / Ф.К. Абдразаков, Д.Г. Горюнов // Строительные и дорожные машины. 2002. № 3. С. 12-14. EDN: YKPMVH.

2. Чумакова С.В. Применение математического моделирования к задачам прикладного характера / С.В. Чумакова, Я.Р. Абдразакова // Современная интеллектуальная трансформация социально-экономических систем: Сборник материалов III Международной научно-практической конференции. Саратов: СГАУ. 2020. С. 147-150.

3. Соловьев Д.А. Математическая модель аналитического подхода сравнительного анализа производительности сельскохозяйственной техники при использовании технологии визуализации / Д.А. Соловьев, С.В. Чумакова Р.Д Гончаров // Helix. 2021. № 10 (5). С. 114.

4. Френкель А.А., Бар-Хиллел И. Основания теории множеств: Пер. с англ. Ю.А. Гастева / Под ред., вступ. ст. А.С. Есенина-Вольпина. Изд.3-е, стер. М.: URSS, 2010. 554 с.

5. Solovev D.A., Chumakova S.V., Goncharov R.D. Mathematical model of analytical approach of comparative analysis of productivity of agricultural machinery when using visualization technology // Vavilov readings-2021. Dedicated to the 101st anniversary of the discovery of the law of homological series and the 134th anniversary of the birth of N.I. Vavilov. Saratov, 2022. С. 59.

6. Мину М. Математическое программирование. Теория и алгоритмы: Пер. с франц., предисл. А.И. Штерна. М.: Наука, 1990. 485 с.

7. Реклейтис Г. Оптимизация в технике: В 2 кн. Кн. 2. / Г. Реклейтис, А. Рейвиндран, К. Рэгсдел. М.: Мир, 1986. 320 с.

8. Рогачев Д.А. Оптимизация мероприятий технической эксплуатации оросительных систем методами искусственного интеллекта // Природообустройство. 2024. № 4. С. 12-19.

9. Журавлева Л.А. Развитие материально-технической базы мелиоративного комплекса на инновационной основе / Л.А. Журавлева, Алдиаб Анас // Природообустройство. 2024. № 2. С. 21-27.

10. Каримходжаев Н., Алматаев Т., Одилов Х. Основные причины, вызывающие износ деталей автотранспортных средств, эксплуатирующихся в различных природно-климатических условиях / Н. Каримходжаев, Т. Алматаев, Х. Одилов // Universum: технические науки. 2020. № 5 (74). С. 68-71.

11. Загоруйко М.Г. Снижение энергоемкости полива при эксплуатации многоопорных дождевальных машин «Каскад» / М.Г. Загоруйко, Д.А. Соловьев, Н.Ф. Рыжко, С.Н. Рыжко // Мелиорация и водное хозяйство. № 1. 2024. С. 39-42.

12. Абдразаков Ф.К. Технологии и технические средства проведения эксплуатационно-ремонтных работ на оросительных каналах / Ф.К. Абдразаков, В.С. Егоров, Р.Н. Бахтиев. Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2008. 152 с.