原條量材優(yōu)化決策系統(tǒng)的研究.pdf

1、原條量材設(shè)計(jì)是林業(yè)企業(yè)中最關(guān)鍵的作業(yè)，它決定了原條造材的合理與否，決定了原木最終產(chǎn)品的價(jià)值，同時(shí)影響著木材產(chǎn)品的質(zhì)量和售價(jià)，影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和木材資源的利用程度。目前，我國(guó)林業(yè)面臨著森林資源危機(jī)和企業(yè)經(jīng)濟(jì)危困，充分利用好現(xiàn)有的森林資源已成為解決此問(wèn)題的唯一途徑。因此，進(jìn)行原條量材優(yōu)化決策系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，可以加強(qiáng)原條合理造材工作，提高原條出材率，是解決“兩危”中的一項(xiàng)重要工作。 本文在論述了原條量材造材的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)

2、上，分析了國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域所取得的成果，重點(diǎn)研究了各自所建的優(yōu)化理論和模型，也就是運(yùn)籌學(xué)的各種理論分支的應(yīng)用，主要包括線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)等。同時(shí)對(duì)比較適合我國(guó)林業(yè)實(shí)際量材造材情況的賦值有向圖理論做了較為詳實(shí)的論述，我國(guó)的量材造材可以歸結(jié)為網(wǎng)絡(luò)中的最大路徑問(wèn)題，分析了其具體的解法——標(biāo)號(hào)法和Dijkstra算法，比較了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，指出標(biāo)號(hào)法是此問(wèn)題的最好的解法，但此解法并不適合計(jì)算機(jī)程序的編制，困難較大。在此基礎(chǔ)上，首次

3、對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，提出了后推式標(biāo)號(hào)法。后推式標(biāo)號(hào)法，既利于程序的編制，又可以加快程序的運(yùn)行速度。 在原條的量材設(shè)計(jì)過(guò)程，確定任意兩個(gè)標(biāo)號(hào)點(diǎn)之間的權(quán)值，即該材段的售價(jià)，是本系統(tǒng)的難題。在此過(guò)程中，要涉及到木材缺陷、木材標(biāo)準(zhǔn)、木材的等級(jí)、木材的價(jià)格、材種計(jì)劃等問(wèn)題，受影響的因素較多。為解決這些問(wèn)題，本系統(tǒng)建立了常見(jiàn)木材缺陷的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了雙向鏈表作為木材缺陷的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，提高了運(yùn)行速度；為方便檢索木材價(jià)格表，本系統(tǒng)使用了數(shù)據(jù)庫(kù)ADO技

4、術(shù)，使程序的設(shè)計(jì)更具模塊化；同時(shí)為方便數(shù)據(jù)的輸入和反饋，本系統(tǒng)均采用了圖形化的界面，發(fā)揮了可視化的特點(diǎn)，使操作簡(jiǎn)單。本系統(tǒng)結(jié)合林業(yè)的實(shí)際，從木材缺陷的建模入手，創(chuàng)新性地解決了原條量材設(shè)計(jì)中的這一難題。 在量材設(shè)計(jì)過(guò)程中，為更加形象地再現(xiàn)原條的特征，本系統(tǒng)使用了OpenGL技術(shù)，繪制出原條的三維圖形。為使量材優(yōu)化的結(jié)果更加可信，本系統(tǒng)還提供了三維交互能力，可以直接對(duì)三維圖形進(jìn)行操作，更好地觀察、研究?jī)?yōu)化的結(jié)果。為再現(xiàn)原條的內(nèi)部缺陷

5、，本系統(tǒng)還使用了OpenGL中的選擇機(jī)制，可利用鼠標(biāo)直接對(duì)三維圖形進(jìn)行拾取操作。本系統(tǒng)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)現(xiàn)有的技術(shù)，特別是圖形化技術(shù)，來(lái)處理解決原條量材優(yōu)化問(wèn)題，這在我國(guó)還是首次。 本系統(tǒng)采用Visual Basic6.0、ADO技術(shù)和OpenGL技術(shù)，是在windows2000下開(kāi)發(fā)出來(lái)的，具有操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行速度較快，可維護(hù)性較高，人機(jī)界面友好等特點(diǎn)，可廣泛地應(yīng)用到林業(yè)企業(yè)當(dāng)中，提高原條出材率，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。本系統(tǒng)經(jīng)實(shí)例驗(yàn)證