УЧЕТ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ И НЕДОСТУПНОСТИ ДЕРЕВЬЕВ В АГЕНТНОЙ МОДЕЛИ ВАЛОЧНО-ПАКЕТИРУЮЩЕЙ МАШИНЫ ДЛЯ НЕСПЛОШНЫХ РУБОК

Разработана имитационная агентная модель валочно-пакетирующей машины для выборочных и постепенных рубок леса, учитывающая кинематические ограничения поворота платформы и недоступность деревьев из-за оставляемых препятствий. Модель реализована в среде AnyLogic. На этапе инициализации пользователем задаются границы делянки путём ввода координат поворотных точек, что позволяет моделировать участки любой геометрической формы, а также траектория движения машины, включая магистральные и пасечные волоки. Создана многоагентная структура, включающая вырубаемые деревья, оставляемые деревья, подлесок и категорию недоступных деревьев. Пользователь задаёт породный состав, диаметр ствола, численность каждого типа деревьев. Распределение деревьев по площади делянки выполняется случайным образом. Технические характеристики машины, включая вылет захватно-срезающего устройства, скорости перемещения и поворота, также вводятся перед началом имитации. Разработан алгоритм расчистки волока и механизм оценки доступности целевых деревьев с рабочей позиции, предусматривающий перевод недоступных деревьев в отдельную категорию с возможностью их повторной оценки после смены позиции. Учтены кинематические ограничения поворота платформы при наведении захватно-срезающего устройства на растущее дерево и при укладке поваленного дерева в пачку на волоке, включая корректировку рабочей позиции задним ходом с вертикальным выносом дерева при обнаружении препятствий. Модель обеспечивает 2D и 3D визуализацию технологического процесса. Практическая значимость заключается в возможности на этапе проектирования лесосечных работ оценивать реальную доступность запаса древесины с учётом кинематических ограничений и расположения оставляемых деревьев, что позволяет корректировать нормативы выработки до выхода техники на лесосеку. Модель создаёт основу для последующей оценки временных затрат и производительности.

1. Лесоводственная эффективность использования валочно-пакетирующей машины ЛП-19 при проведении чересполосных постепен-ных рубок в производных березняках / Л. А. Белов, К. А. Башегуров, И. В. Безденежных, С. В. Залесов, Н. М. Итешина // Лесной вестник. Forestry Bulletin. – 2025. – Т. 29. – № 2. – С. 18-29. – DOI 10.18698/2542-1468-2025-2-18-29.

2. Чайка О. Р. Обоснование параметров валочно-пакетирующих машин для рубок ухода в искусственных лесных насаждениях / О. Р. Чайка, В. В. Журавлев // Ремонт. Восстановление. Модернизация. – 2022. – № 7. – С. 25-29. – DOI 10.31044/1684-2561-2022-0-7-25-29.

3. Бурмистрова О. Н. Методика экспериментальных исследований ва-лочно-пакетирующей машины / О. Н. Бурмистрова, Н. Р. Шоль, Н. Н. Тра-вин // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. – 2010. – № 5. – С. 101-102. – EDN NCRGFV.

4. Гасымов Г. Ш. Оценка возможности применения валочно-пакетирующих машин для ведения постепенных и выборочных рубок леса с позиции нагруженности / Г. Ш. Гасымов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2009. – № 188. – С. 147-155. – EDN MSZSJR.

5. Каляшов В. А. Исследование эффективности технологических про-цессов лесосечных работ с применением валочно-пакетирующих машин / В. А. Каляшов, А. И. Смирнова // Известия Санкт-Петербургской лесотех-нической академии. – 2008. – № 184. – С. 103-111.

6. Чайка О. Р. Моделирование работы валочно-пакетирующей машины на несплошных рубках леса / О. Р. Чайка // Актуальные направления науч-ных исследований XXI века: теория и практика. – 2018. – Т. 6. – № 4 (40). – С. 223-226.

7. Анализ технологических параметров валочно-пакетирующей машины при различных природных условиях / В. О. Мамматов, А. П. Мохирев, С. О. Медведев, А. В. Ившина // Инженерный вестник Дона. – 2018. – № 2 (49). – С. 75.

8. Грязин В. А. Оценка энергоемкости работы валочно-пакетирующих машин / В. А. Грязин, И. Н. Багаутдинов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2008. – № 185. – С. 109-114.

9. Модель определения времени наведения захватно-срезающего устройства валочно-пакетирующих машин на растущее дерево / А. В. Анд-ронов, И. А. Зверев, О. А. Михайлов, Г. С. Тарадин // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2021. – № 237. – С. 183-195. – DOI 10.21266/2079-4304.2021.237.183-195.

10. Гасымов Г. Ш. Компоновочно-кинематические схемы валочно-пакетирующих машин для ведения постепенных и выборочных рубок леса / Г. Ш. Гасымов, В. А. Александров // Известия Санкт-Петербургской лесо-технической академии. – 2008. – № 184. – С. 71-79.

11. Совершенствование конструкции полноповоротных лесозаготови-тельных машин на экскаваторных базах / А. П. Мохирев, И. В. Григорьев, О. А. Куницкая, О. И. Григорьева, С. А. Войнаш // Строительные и дорож-ные машины. – 2018. – № 6. – С. 43-49.

12. Андронов А. В. Исследование параметров, определяющих значение сменной производительности валочно-пакетирующих машин / А. В. Анд-ронов, И. А. Зверев // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической ака-демии. – 2020. – № 233. – С. 126-138. – DOI 10.21266/2079-4304.2020.233.126-138.

13. Богданов Е. Н. Повышение производительности валочно-пакетирующей машины типа ЛП-19 за счёт совершенствования траектории движения рабочего органа / Е. Н. Богданов // Resources and Technology. – 2024. – Т. 21. – № 1. – С. 26-39. – DOI 10.15393/j2.art.2024.7564.

14. Математическое моделирование работы малогабаритной валочно-пакетирующей машины / Ю. Н. Сидыганов, Е. М. Онучин, Д. М. Ласточкин, А. В. Шемякин // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической акаде-мии. – 2008. – № 185. – С. 123-133.

15. Матвейко А. П. Расчет производительности валочных и валочно-пакетирующих машин / А. П. Матвейко // Известия высших учебных заве-дений. Лесной журнал. – 1989. – № 4. – С. 36-38.

16. Rukomojnikov K. P. Simulation modeling of technological processes of logging / K. P. Rukomojnikov, T. V. Sergeeva, T. A. Gilyazova, E. M. Tsarev, V. P. Komisar // Bulletin of Higher Educational Institutions. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal). – 2025. – № 1 (403). – S. 145-163. – DOI 10.37482/0536-1036-2025-1-145-163.

17. Sergeeva T. Simulation modeling of time for moving a fallen tree by har-vester to the zone of its bucking / T. Sergeeva, T. Gilyazova, K. Rukomojnikov // European Journal of Forest Engineering. – 2024. – DOI 10.33904/ejfe.1457710.