Development of optimization mathematical models for making compromise decisions on the efficiency of the fleet of agricultural moving power units

Abstract

BACKGROUND: Structurization and selection of a compromise solution from a multiple number of contradictory criteria facilitates the decision-maker (DM) to determine the design characteristics and output impacts related to them at the design stage.

AIM: Determination of the most significant criteria for solving the optimization problem using the software and hardware system of multi-criteria optimization in terms of the efficiency of the MPU fleet for the selection of a compromise decision by the decision-maker.

METHODS: The analysis is based on the collection of scientific papers, scientific articles and other information sources on R&D works on the creation of intelligent transport-technical units and on the improvement of methodology and software of multi-criteria optimization analysis of efficiency of the MPU fleet. In addition, methods of scientific generalization and statistical processing of available information and analytical materials from domestic and foreign sources were used.

RESULTS: As a result of the analysis, the most preferable criteria of the MPU fleet optimization were chosen, the list of variable parameters for further solution of the optimization problem was formed.

CONCLUSIONS: The practical value lies in determining the main criteria for optimization of the MPU fleet in order to perform subsequent optimization analysis.

Keywords

multicriteria optimization / mobile energy vehicles / functional properties / quality criteria / variable parameters / making compromise decisions

References

[1] Godzhaev Z.A, Faradzhev F.A, Matveev E.A, et al. Promising methods for designing load-bearing systems of automobile vehicles, taking into account many used means. Tekhnologiya kolesnykh i gusenichnykh mashin. 2012;3:18–24. (In Russ). EDN PDVCLR

[2] Годжаев З.А., Фараджев Ф.А., Матвеев Е.А. Надеждин В.С. Перспективные методы проектирования несущих систем автотранспортных средств с учетом многих критериев // Технология колесных и гусеничных машин. 2012. № 3. С. 18–24. EDN: PDVCLR

[3] Godzhaev Z.A, Sergeev V.N, Faradzhev F.A. Multi-criteria selection of efficient frame design. Tractors and Agricultural Machinery. 2006;73(3):20–24. (In Russ). EDN: KWPMXR

[4] Годжаев З.А., Сергеев В.Н., Фараджев Ф.А. Многокритериальный выбор эффективной конструкции рамы // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2006. Т. 73, № 3. С. 20–24. EDN: KWPMXR

[5] Karpenko A.P, Fedoruk V.G. Review of software systems for multicriteria optimization. Domestic systems. Informatsionnye tekhnologii. 2008;1:15–22. (In Russ). EDN: KFPWDJ

[6] Карпенко А.П., Федорук В.Г. Обзор программных систем многокритериальной оптимизации. Отечественные системы // Информационные технологии. 2008. № 1. С. 15–22. EDN: KFPWDJ

[7] Godzhaev Z.A, Lavrov A.V, Shevtsov V.G, et al. The methodology for assessing the level of localization of agricultural tractors production. Tractors and Agricultural Machinery. 2020;87(5):18–24. (In Russ). EDN: JAZNGW doi: 10.31992/0321-4443-2020-5-18-24

[8] Годжаев З.А., Лавров А.В., Шевцов В.Г., Зубина В.А. О методике оценки уровня локализации производства сельскохозяйственных тракторов // Тракторы и сельхозмашины. 2020. Т. 87, №5. C. 18–24. EDN: JAZNGW doi: 10.31992/0321-4443-2020-5-18-24

[9] Shevtsov V.G, Lavrov A.V, Zubina V.A, et al. Fundamental features of a narrowed type of reproduction in agriculture. Scientific and technical support of the agro-industrial complex of Siberia. Materials of the International Scientific and Technical Conference. Krasnoobsk: SFNTsA RAN; 2017:235–241. (In Russ).

[10] Шевцов В.Г., Лавров А.В., Зубина В.А., Гурылев Г.С. Принципиальные признаки суженного типа воспроизводства в сельском хозяйстве // Научно-техническое обеспечение АПК Сибири. Материалы Международной научно-технической конференции. Краснообск: СФНЦА РАН, 2017. С. 235–241.

[11] Skorokhodov A.N. Methods for increasing the reliability and efficiency of units and technological complexes. Workshop. Moscow: MGAU; 2003. (In Russ).

[12] Скороходов А.Н. Методы повышения надежности и эффективности агрегатов и технологических комплексов: Практикум. М.: МГАУ, 2003.

[13] Zubina V.A. Review and analysis of optimization methods and computer programs for increasing the efficiency of MTP. Vestnik agrarnoy nauki Dona. 2018;1(41):26–32. (In Russ). EDN: YWEECM

[14] Зубина В.А. Обзор и анализ методов оптимизации и компьютерных программ для повышения эффективности МТП // Вестник аграрной науки Дона. 2018. № 1(41). С. 26–32. EDN: YWEECM

[15] Shevtsov V.G, Godzhaev Z.A, Lavrov A.V, et al. Methodology for determining the optimal composition of the tractor fleet in conditions of disrupted reproduction of resources. Selskokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2016;4:9–14. (In Russ). EDN: WLZXPN

[16] Шевцов В.Г., Годжаев З.А., Лавров А.В. и др. Методика определения оптимального состава тракторного парка в условиях нарушенного воспроизводства ресурсов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2016. №4. С. 9–14. EDN: WLZXPN

[17] Skorokhodov A.N, Levshin A.G. Production operation of the machine and tractor fleet. Moscow: BIBKOM; 2017. (In Russ). EDN: WWONWA

[18] Скороходов А.Н., Левшин А.Г. Производственная эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: БИБКОМ, 2017. EDN: WWONWA

[19] Statnikov R, Matusov J, Statnikov A. Multicriteria Engineering Optimization Problems: Statement, Solution and Applications. Journal of Optimization Theory and Applications. 2012;155(2):355–375. EDN: SPBSOD doi: 10.1007/s10957-012-0083-9

[20] Statnikov R., Matusov J., Statnikov A. Multicriteria Engineering Optimization Problems: Statement, Solution and Applications // Journal of Optimization Theory and Applications. 2012. Vol. 155, N. 2. P. 355–375. EDN: SPBSOD doi: 10.1007/s10957-012-0083-9

[21] Sobol IM, Statnikov RB, Sobol IM. et al. Selection of optimal parameters in problems with many criteria: textbook. allowance. Moscow: Drofa; 2006. (In Russ). EDN: QJQRCT

[22] Соболь И.М., Статников Р.Б., Соболь И.М. и др. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями: учеб. пособие. Москва: Дрофа, 2006. EDN: QJQRCT

[23] Godzhaev TZ, Zubina VA, Malakhov IS. The justification of functional properties of agricultural moving power units in the multi-objective scenario. Tractors and Agricultural Machinery. 2022;89(6):411–420. (In Russ). EDN: XTFDEB doi: 10.17816/0321-4443-121325

[24] Годжаев Т.З., Зубина В.А., Малахов И.С. Обоснование функциональных характеристик сельскохозяйственных мобильных энергосредств в многокритериальной постановке // Тракторы и сельхозмашины. 2022. Т. 89, № 6. C. 411–420. EDN: XTFDEB doi: 10.17816/0321-4443-121325

[25] Lavrov AV, Zubina VA. Systematization of automation elements used in agriculture. Agrarnyy nauchnyy zhurnal. 2021;4:94–97. (In Russ). EDN: FWMCBI doi: 10.28983/asj.y2021i4pp94-97

[26] Лавров А.В., Зубина В.А. Систематизация элементов автоматизации, применяемых в сельском хозяйстве // Аграрный научный журнал. 2021. № 4. С. 94–97. EDN: FWMCBI doi: 10.28983/asj.y2021i4pp94-97

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector