Spatial optimization of ground-based primary extraction routes using the BestWay decision support system.

Improving productivity in forest logging operations while reducing negative impact on soil and streams has gained increasing attention. Positioning primary extraction routes is crucial in these efforts, as it has a huge impact on efficient and sustainable forwarder passages. To minimize the total forwarding distance and avoid steep terrain and impact on soil and water, we developed a decision support system, including a detailed optimization model and solution method. The main source of information consisted of a detailed digital terrain model, depth-to-water maps, and forest volume density. The information was supplemented with the extent of the stand, position of the landing(s), nature and culture conservation sites, and any known unavoidable crossings in the terrain (e.g., streams). Because fast solution time was a critical requirement, we developed a decomposition method based on Lagrangian relaxation. The system was evaluated in two case studies in Sweden. In the first case, the optimization model performance was analyzed at 30 final harvesting sites. In the second case, experienced forest company staff evaluated the primary extraction routes at 19 harvest sites in operational conditions. The results indicated that the model allowed for faster planning, shorter driving distances, and the potential to reduce negative impact on soil and water. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

L'amélioration de la productivité de l'exploitation forestière tout en réduisant l'impact négatif sur le sol et les cours d'eau attire de plus en plus d'attention. L'emplacement des routes primaires d'extraction est crucial dans le cadre de ces efforts étant donné que cela a un impact énorme sur l'efficacité et la durabilité des déplacements des porteurs. Un système d'aide à la décision qui inclut un modèle détaillée d'optimisation et une méthode de solution a été développé afin de minimiser la distance totale de débardage et d'éviter les reliefs escarpés ainsi que réduire l'impact négatif sur le sol et l'eau. La principale information comprenait un modèle numérique détaillé de terrain, des cartes indiquant la profondeur de la nappe phréatique et la densité du volume ligneux. L'information a été complétée avec l'étendue du peuplement, la position des jetées, les sites dédiés à la conservation de la nature et présentant un intérêt culturel ainsi que tout croisement inévitable connu sur le terrain (p. ex. les cours d'eau). Un temps de résolution rapide du modèle était une exigence cruciale, d'où l'élaboration d'une méthode de décomposition fondée sur la relaxation lagrangienne. Le système a été évalué dans deux études de cas en Suède. Dans le premier cas, la performance du modèle d'optimisation a été analysée dans 30 sites de coupe finale. Dans le second cas, le personnel expérimenté de la compagnie forestière a évalué les routes primaires d'extraction dans 19 sites de coupe dans des conditions opérationnelles. Les résultats indiquent que la planification est plus rapide, que les distances de déplacement sont plus courtes et qu'il serait possible de réduire l'impact négatif sur le sol et l'eau. [Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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