<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gumrf</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2309-5180</issn><issn pub-type="epub">2500-0551</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21821/2309-5180-2020-12-2-230-238</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-21</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА, ВОДНЫЕ ПУТИ СООБЩЕНИЯ И ГИДРОГРАФИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>OPERATION OF WATER TRANSPORT, WATERWAYS AND HYDROGRAPHY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>МАТРИЧНЫЙ МЕТОД ПОИСКА ПУТЕЙ НА ВЗВЕШЕННЫХ ОРИЕНТИРОВАННЫХ ГРАФАХ В ЗАДАЧАХ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МОРСКИХ ПОРТОВ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>MATRIX METHOD FOR FINDING THE PATHS ON WEIGHTED ORIENTED GRAPHS IN THE TASKS OF PORT NET OPERATIONAL PLANNING</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кузнецов</surname><given-names>А. Л.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuznetsov</surname><given-names>A. L.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">thunder1950@yandex.ru. kaf_pgt@gumrf.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>06</month><year>2022</year></pub-date><volume>12</volume><issue>2</issue><fpage>230</fpage><lpage>238</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кузнецов А.Л., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кузнецов А.Л.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kuznetsov A.L.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/21">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/21</self-uri><abstract><p>Отмечается, что сетевое планирование, или сетевой анализ, представляет собой класс прикладных методов управления проектами, обеспечивающих планирование, анализ сроков выполнения (как ранних, так и поздних), риска невыполнения проекта или его отдельных частей. Данные методы позволяют увязать выполнение различных работ и процессов во времени, составить операционный график выполнения проекта, получить прогноз общей продолжительности реализации всего проекта. В современной практике проектирования, строительства и управления морским портами сетевое планирование представляет наиболее востребованный инструментарий лиц, принимающих решение. Методы сетевого планирования условно подразделяются на детерминированные (диаграммы Гантта, жесткие и с дополнительным временным люфтом, метод критического пути и др.) и вероятностные. Последние, в свою очередь, делятся на неальтернативные (метод статистических испытаний или метод Монте-Карло, метод оценки и пересмотра планов PERT) и альтернативные (метод графической оценки и анализа GERT). Во многих приложениях основу используемого метода составляет поиск пути на графе. Многократное повторение экспериментов, характерное для наиболее эффективных вероятностных методов, предъявляет высокие требования к снижению вычислительной трудоемкости используемых алгоритмов. Кроме того, различный характер причинно-следственных связей между объектами сетевых моделей приводит к формированию такой структуры изображающего процессы графа, которые не позволяют применять большинство известных алгоритмов. В данной статье описывается матричный алгоритм поиска путей на взвешенных ориентированных графах, отличающийся низкой вычислительной трудоемкостью, простотой и наглядностью, а также допускающий различные виды причинно-следственных связей между составными событиями. Предложенный алгоритм является результативным в отношении поставленных задач, а его реализация практически не отличается от псевдокода, использованного для его описания, что обеспечивает легкость реализации, простоту отладки и верификации кода, легкость встраивания алгоритма в различные прикладные задачи сетевого планирования. Одной из таких задач является нахождение критических путей в условиях разброса временных параметров всех работ (операций), связывающих между собой вершины-события.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Network planning, or network analysis, is a class of application methods for project management that provides planning, analysis of deadlines (both early and late), risk of project failure or individual parts of the project. These methods allow you to link the performance of different works and processes over time, to make an operational schedule of the project, to get a forecast of the total duration of the project. In the modern practice of designing, building and managing seaports, network planning represents the most sought-after toolkit for decision makers. Network planning methods are conditionally divided into deterministic (Gant’s diagrams, rigid and with additional time-lag, critical path method, etc.) and probabilistic. Latter, in turn, are divided into non-alternative (method of statistical tests or the Monte Carlo method, the method of evaluating and revising PERT plans) and alternative (GERT graphic assessment method).In many applications, the basis of the used method is to find a path on the graph. Multiple repetition of experiments, characteristic of the most effective probabilistic methods, imposes high demands to reduce the computational laboriousness of the used algorithms. In addition, the different nature of cause-and-effect relations between objects of network models leads to the formation of such a structure depicting graph processes, which do not allow the use of most known algorithms. A matrix algorithm for finding paths on weighted oriented graphs, characterized by low computational laboriousness, simplicity and visibility, and allowing different types of cause-effect relations between events, is described in the paper. The proposed algorithm is effective in terms of the set tasks, and its implementation is almost no different from the pseudo-code used to describe it.This makes it easy to implement, easy to debug and verify code, and easy to embed the algorithm in various network planning applications. One of these tasks is to find critical paths in the context of the time parameters of all works (operations) linking the tops of events.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>сетевое планирование</kwd><kwd>поиск путей на графе</kwd><kwd>методы имитационного моделирования</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>network planning</kwd><kwd>graph search</kwd><kwd>simulation techniques</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кудрявцев Е. М. Project 2003. Сетевое планирование и управление проектами / Е. М. Кудрявцев. - М.: ДМК Пресс, 2014. - 240 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кудрявцев Е. М. Project 2003. Сетевое планирование и управление проектами / Е. М. Кудрявцев. - М.: ДМК Пресс, 2014. - 240 c.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Woolf M. B. CPM Mechanics: The Critical Path Method of Modeling Project Execution Strategy / M.B. Woolf. - ICS-Publications, 2012. - 480 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Woolf M. B. CPM Mechanics: The Critical Path Method of Modeling Project Execution Strategy / M.B. Woolf. - ICS-Publications, 2012. - 480 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">KelleyJrJ.E.Critical-pathplanningandscheduling/J.E.KelleyJr,M.R.Walker//IRE-AIEE-ACM‘59(Eastern).- New York, NY, United States: Association for Computing Machinery, 1959. - С. 160-173. DOI: 10.1145/1460299.1460318.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">KelleyJrJ.E.Critical-pathplanningandscheduling/J.E.KelleyJr,M.R.Walker//IRE-AIEE-ACM‘59(Eastern).- New York, NY, United States: Association for Computing Machinery, 1959. - С. 160-173. DOI: 10.1145/1460299.1460318.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Burgelman J. Computing project makespan distributions: Markovian PERT networks revisited / J. Burgelman, M. Vanhoucke // Computers &amp; Operations Research. - 2019. - Vol. 103. - Pp. 123-133. DOI: 10.1016/ j.cor.2018.10.017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Burgelman J. Computing project makespan distributions: Markovian PERT networks revisited / J. Burgelman, M. Vanhoucke // Computers &amp; Operations Research. - 2019. - Vol. 103. - Pp. 123-133. DOI: 10.1016/ j.cor.2018.10.017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Newell M. The Project Management Question and Answer Book / M. Newell, M. Grashina. - American Management Association, 2003. -98 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Newell M. The Project Management Question and Answer Book / M. Newell, M. Grashina. - American Management Association, 2003. -98 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Washburn A. Military operations research / A. Washburn // Handbooks in Operations Research and Management Science. - 1994. - Vol. 6. - Pp. 67-106. DOI: 10.1016/S0927-0507(05)80085-4.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Washburn A. Military operations research / A. Washburn // Handbooks in Operations Research and Management Science. - 1994. - Vol. 6. - Pp. 67-106. DOI: 10.1016/S0927-0507(05)80085-4.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Thayer H. Management of the Hanford Engineer Works in World War II: How the Corps, DuPont and the Metallurgical Laboratory fast tracked the original plutonium works / H. Thayer. - ASCE Press, 1996. - 224 p. DOI: 10.1061/9780784401606.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Thayer H. Management of the Hanford Engineer Works in World War II: How the Corps, DuPont and the Metallurgical Laboratory fast tracked the original plutonium works / H. Thayer. - ASCE Press, 1996. - 224 p. DOI: 10.1061/9780784401606.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ali I. Isolating critical flow path and algorithmic partitioning of the AND/OR mobile workflow graph / I. Ali, S. Bagchi // Future Generation Computer Systems. - 2020. - Vol. 103. - Pp. 28-43. DOI: 10.1016/j.future.2019.09.059.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ali I. Isolating critical flow path and algorithmic partitioning of the AND/OR mobile workflow graph / I. Ali, S. Bagchi // Future Generation Computer Systems. - 2020. - Vol. 103. - Pp. 28-43. DOI: 10.1016/j.future.2019.09.059.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Burgelman J. Computing project makespan distributions: Markovian PERT networks revisited / J. Burgelman, Vanhoucke // Computers &amp; Operations Research. - 2019. - Vol. 103. - Pp. 123-133. DOI: 10.1016/j.cor.2018.10.017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Burgelman J. Computing project makespan distributions: Markovian PERT networks revisited / J. Burgelman, Vanhoucke // Computers &amp; Operations Research. - 2019. - Vol. 103. - Pp. 123-133. DOI: 10.1016/j.cor.2018.10.017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Baker S. L. Critical Path Method (CPM) / S. L. Baker. - University of South Carolina, Dept. of Health Services Policy and Management Courses and Curricula, HSPM J716, 2004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baker S. L. Critical Path Method (CPM) / S. L. Baker. - University of South Carolina, Dept. of Health Services Policy and Management Courses and Curricula, HSPM J716, 2004.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bellman R. On a routing problem / R. Bellman //Quarterly of applied mathematics. - 1958. - Vol. 16. - Is. 1. - Pp. 87-90. DOI: 10.1090/qam/102435.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bellman R. On a routing problem / R. Bellman //Quarterly of applied mathematics. - 1958. - Vol. 16. - Is. 1. - Pp. 87-90. DOI: 10.1090/qam/102435.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ford Jr. L. R. Flows in Networks / L. R. Ford Jr., D. R. Fulkerson. - Princeton University Press, 1962. - 212 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ford Jr. L. R. Flows in Networks / L. R. Ford Jr., D. R. Fulkerson. - Princeton University Press, 1962. - 212 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dijkstra E. W. A note on two problems in connexion with graphs / E. W. Dijkstra // Numerische mathematik. - 1959. - Vol. 1. - Pp. 269-271. DOI: 10.1007/BF01386390.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dijkstra E. W. A note on two problems in connexion with graphs / E. W. Dijkstra // Numerische mathematik. - 1959. - Vol. 1. - Pp. 269-271. DOI: 10.1007/BF01386390.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кормен Т. Х. Алгоритмы: построение и анализ / Т. Х. Кормен, Ч. И. Лейзерсон, Р. Л. Ривест, К. Штайн. - 2-е изд. - М.: «Вильямс», 2006. - 1296 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кормен Т. Х. Алгоритмы: построение и анализ / Т. Х. Кормен, Ч. И. Лейзерсон, Р. Л. Ривест, К. Штайн. - 2-е изд. - М.: «Вильямс», 2006. - 1296 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Левитин А. В. Жадные методы: Алгоритм Дейкстры / А. В. Левитин // Алгоритмы. Введение в разработку и анализ. - М.: Вильямс, 2006. - С. 189-195.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Левитин А. В. Жадные методы: Алгоритм Дейкстры / А. В. Левитин // Алгоритмы. Введение в разработку и анализ. - М.: Вильямс, 2006. - С. 189-195.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
