Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследуется вычислительная эффективность различных алгоритмов оптимизации на штрафной QUBO-формулировке двухэшелонной задачи маршрутизации транспорта (2E-VRP). Модель включает переменные и фиксированные транспортные затраты (c_fix = 50 000 руб./рейс за активацию транспортного средства) и апробирована на инстансе лесопромышленной логистики УФО + СФО: 207 узлов, 19 субъектов РФ, N = 10 162 бинарных переменных. Установлено, что генетический алгоритм (GA), включая варианты с инициализацией от известного допустимого решения, систематически не достигает допустимости на штрафных QUBO-ландшафтах данного масштаба. Причина - структурная: нулевая диагональ доминирующего блока линеаризации W (87 % переменных) и ловушка тривиального минимума x = 0. В противоположность этому алгоритм имитации отжига (SA) на той же матрице Q находит допустимые решения во всех запусках, улучшая целевую функцию на 55 % относительно конструктивной эвристики. Предложен гибридный подход: трехстадийная конструктивная эвристика «Допустимость прежде всего» (Feasible-First) формирует начальное допустимое решение за 1,7 с, после чего SA оптимизирует его в окрестности допустимой области. Результирующее значение F_QUBO = -13 197 240 (разрыв 11,6 % от непрерывной релаксации) при полном выполнении ограничений. Снижение совокупной стоимости перевозок (переменные + фиксированные затраты) относительно GA составляет 65 %.

В условиях динамично меняющегося рынка труда и высокой волатильности вакансий стандартные рубрикаторы, формирующие интуитивно понятные категории вакансий, часто оказываются недостаточно детальными для целей глубокого экономического и статистического анализа. Особую проблему представляют собой сегменты рынка труда, которые трудно отнести к стандартным рубрикаторам, аккумулирующие при этом значительную долю вакансий и не поддающиеся простой классификации, что искажает отраслевую структуру спроса на рабочую силу. В статье предлагается и апробируется метод контрастной мультимодальной графовой кластеризации для детализации латентных сегментов региональных рынков труда. Методология основана на многоэтапном подходе с нормализацией и векторизацией текстовых данных по названиям вакансий с использованием многоязычной модели Sentence-BERT, фильтрации семантического шума путем вычисления контрастных остаточных векторов относительно центроидов известных категорий, обогащение признакового пространства мультимодальными данными (уровень зарплаты, опыт работы), построение взвешенного графа на основе k-ближайших соседей и его разбиение на микрокластеры с помощью алгоритма Leiden с последующей иерархической агрегацией микрокластеров в макросегменты заданного размера и балансировкой семантической близости и весовых ограничений. Результатом работы стало выделение внутри гетерогенной категории, часто именуемой как «другое», интерпретируемых латентных сегментов: административно-управленческий персонал, рабочие специальности, торговый персонал и узкоспециализированные технические и производственные роли. Качество сегментации подтверждается соблюдением заданных весовых ограничений (целевой размер сегмента 5000 единиц) и семантической интерпретируемостью полученных кластеров на основе c-TF-IDF. Предложенный подход позволяет повысить аналитическую ценность данных, автоматизировать актуализацию классификатора профессий и может быть использован для мониторинга структурных сдвигов в региональной экономике.

Представлены результаты исследований криогенного воздействия на физическую модель призабойной зоны нагруженного угольного пласта, содержащего дегазационную скважину. Обработка пласта проводилась последовательными инъекциями жидкого азота в открытую скважину, пробуренную в центре модели. Изучалась реакция сухого и водонасыщенного угля в зависимости от гидростатического сжатия. В ходе экспериментов регистрировались изменения температуры, акустической эмиссии и фильтрационных свойств среды на различных расстояниях от скважины. Дано описание технических и методических решений, используемых при наблюдениях и обработке данных. Показано влияние насыщения угля водой на скорость охлаждения модельной среды, увеличение ее проницаемости. Приведена оценка коэффициента полезного использования жидкого азота при криогенном воздействии через открытую скважину. На основе полученных результатов сформулированы рекомендации по проведению опытных работ на угольном месторождении.

Вводится понятие поля результирующих сил. Уравнения равновесия сплошной среды сводятся к конечным алгебраическим уравнениям, уравнение на моменты - к дифференциальным. Компоненты результирующих сил играют роль потенциалов поля напряжений. В формулах, связывающих напряжения с потенциалами, учитываются объемные силы, уравнения равновесия и краевые условия для напряжений. Рассмотрены плоский и трехмерный случаи, а также обобщение на случай неархимедова пространства.

Рассмотрена задача прогнозирования времени и вероятности образования провалов земной поверхности в зонах влияния подземных горных выработок. Актуальность исследования обусловлена ограниченностью классических эмпирических и численных методов при оценке безопасности работы в сложных горно-геологических условиях, недостатком исходных данных и необходимостью учета цензурированных наблюдений, т. е. случаев отсутствия провала в период наблюдения. Основным инструментом служила нейросетевая модель анализа выживаемости Deep Survival Machines. Подбор гиперпараметров модели выполнен с помощью генетических алгоритмов. Показано, что предложенная модель обеспечивает возможность экстраполяции времени провалообразования за пределы обучающей выборки и демонстрирует приемлемую точность прогнозирования (средняя абсолютная ошибка 10 - 12 лет). Выявлена систематическая переоценка времени наступления события, обусловленная дисбалансом данных. Для ее устранения предложены два подхода: квантильная интерпретация функции выживания и корректировка предсказаний на основе анализа остатков. Модификации модели позволяют существенно снизить риск завышения прогнозируемого времени провалообразования при сохранении приемлемого уровня точности. Данный подход может использоваться для оценки устойчивости горных выработок и принятия решений в области промышленной безопасности.

В рамках проблемы заблаговременной дегазации угольных пластов теоретически обоснован метод теплового воздействия через трещины гидроразрыва для повышения скорости и объема газовыделения. Разработана и численно реализована геомеханическая модель, описывающая процесс тепломассопереноса в пласте с учетом эмпирических зависимостей проницаемости, коэффициента температуропроводности и сорбционных характеристик угля, а также вязкости газа от температуры и давления. Решена задача об эмиссии метана из горизонтального угольного пласта, расчлененного двумя ортогональными вертикально ориентированными трещинами гидроразрыва, в которые предварительно закачивалась нагретая до 70 °C жидкость, что приводило к необратимому увеличению проницаемости. Численными экспериментами установлено, что для типичных значений теплофизических характеристик пласта при таком тепловом воздействии объем эмиссии газа может: возрасти более чем втрое; нелинейно увеличиться с ростом протяженности трещин; незначительно зависеть от коэффициента температуропроводности и предельной метаноемкости угля. Полученные результаты можно использовать для повышения эффективности работ при подготовке к отработке угольных залежей с повышенной газоносностью.

Рассматривается ленточный целик в условиях плоского деформированного состояния при вертикальном сжатии. Предполагается, что материал целика первоначально анизотропен с вариацией всех шести констант упругости. Выполнена оценка влияния первоначальной анизотропии на значения критической нагрузки при потере устойчивости целика в рамках подхода Лейбензона - Ишлинского. Для разных случаев кратности корней характеристического уравнения в зависимости от констант упругих жесткостей найдены значения критических нагрузок, при которых целик теряет устойчивость. В случае простых корней критическая нагрузка находится из равенства нулю определителя четвертого порядка. Для кратных корней получена аналитическая формула, связывающая критическую нагрузку с константами упругости и геометрическими параметрами целика, обобщающая известную зависимость для первоначально изотропной среды А. Ю. Ишлинского. Исследовалось влияние отношений всех констант упругости к модулю Юнга материала при сжатии в вертикальном направлении на значения предельной нагрузки. Рассмотрены случаи, когда для заданной нагрузки при известной высоте целика определяется его критическая ширина, при которой он может потерять устойчивость. Выявлена существенная роль разномодульности материала в направлении сжатия и поперек его, получены количественные оценки степени влияния параметров анизотропии материалов на значения критической нагрузки.

Рассмотрены способ и результаты численного моделирования распространения гидроразрыва в среде, содержащей полость и естественные трещины. Используется модифицированный метод конечных элементов с дополнительными когезионными элементами, моделирующими трещины, их развитие и движение в них жидкости. Описан используемый подход и программные средства, разработанные для его реализации. Приведены результаты 2D-моделирования гидроразрыва в среде с одной трещиной, выходящей на поверхность кругового отверстия, с трещиноватым слоем, примыкающим к отверстию, с системой коротких трещин, распределенных по всей модели. Показано влияние позиции и ориентации инициатора разрыва, напряженного состояния и свойств среды на траекторию гидроразрыва. Определены закономерности распространения гидроразрыва и сформулированы условия пересечения им естественных трещин вблизи кругового отверстия.

Выполнены исследования, в рамках которых оценивалось влияние многократных циклов замораживания - оттаивания в различных температурных диапазонах на энергоемкость разрушения доломита трубки “Интернациональная” и известняка карьера “Мохсоголлох”. Экспериментально подтверждено, что замораживание - оттаивание в пределах трех - пяти циклов приводит к уменьшению энергоемкости разрушения доломита трубки “Интернациональная” вне зависимости от температурного диапазона. Наиболее выраженное снижение с 825 до 600 Дж/м² (~ 27 %) наблюдалось для образцов доломита под воздействием десяти циклов замораживания - оттаивания в диапазоне температур - 30 ... + 20°С у образцов в водной среде. Энергоемкость разрушения воздушно-сухих образцов при тех же условиях уменьшилась с 825 до 700 Дж/м² (~ 15 %). Снижение энергоемкости разрушения известняка карьера “Мохсоголлох” составило 8 - 11 % под воздействием пяти циклов замораживания - оттаивания в воде, независимо от температуры, при этом у воздушно-сухих образцов энергоемкость разрушения уменьшилась на 1 - 8 %.

При открытой разработке месторождений руд цветных и благородных металлов из недр извлекается большой объем их некондиционных составляющих, складируемых в штабелях. Анализ научно-технической литературы и собственные исследования показали, что мелкие фракции некондиционной рудной массы в ряде случаев значительно обогащены полезным компонентом. Эффект сегрегации, наблюдающийся при формировании штабелей с транспортировкой рудной массы автосамосвалами, обеспечивает концентрирование мелких фракций в верхней части штабеля. Предложена усовершенствованная технологическая схема формирования верхнего продуктивного слоя штабеля, предполагающая дифференциацию некондиционной рудной массы по содержанию полезного компонента на рудоконтролирующей станции с последующей отсыпкой автосамосвалами двух штабелей. Рациональную границу разделения некондиционной руды по содержанию ценного металла целесообразно определять из условия невозможности создания продуктивного слоя в одном из штабелей. После формирования штабеля проводится селективная выемка полученного продуктивного слоя с направлением дополнительного объема минерального сырья на переработку совместно с бедными рудами.