<?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">10.21821/2309-5180-2023-15-6-1015-1029</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-403</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>Моделирование работы барже-буксирных составов методом матричной маршрутизации</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Simulation of the barge-tug combinations operation using the matrix routing method</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>Жидкова</surname><given-names>А. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zhidkova</surname><given-names>A. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Жидкова Анастасия Михайловна — ведущий специалист по управлению проектами </p><p>198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Zhidkova, Anastasiya M. — Leading Project Management Specialist </p><p>5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035</p></bio><email xlink:type="simple">zhidkovaam@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>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>02</month><year>2024</year></pub-date><volume>15</volume><issue>6</issue><fpage>1015</fpage><lpage>1029</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Жидкова А.М., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Жидкова А.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Zhidkova A.M.</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/403">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/403</self-uri><abstract><p>В статье рассматриваются задачи моделирования работы классического (постоянной конфигурации) и изменяемого судового состава барж методом матричной маршрутизации. Перегруппировка состава непосредственно на маршруте позволяет оперировать большим количеством барж по сравнению с постоянным составом, что увеличивает его общую грузоподъемность. Эффективность работы водного транспорта определяется объемом доставленного груза в соотношении к эксплуатационным расходам, которые зависят от времени нахождения судна на маршруте. Дополнительные остановки во время рейса состава судов для его переформирования позволяют увеличить общий грузооборот, но при этом приводят к увеличению времени рейса, что является определенным противоречием, решение которого возможно за счет применения вариативного подхода к организации работы барже-буксирных составов. Представлены результаты разработки математического аппарата для описания модели движения барже-буксирного состава по внутренним водным путям, с учетом влияния поворотов на изменение скорости состава и на общее время рейса, дополнительно рассматривается частная задача перегруппировки состава. В исследовании проанализирован маршрут от Нижнесвирского шлюза до Ладожского озера, на котором определены поворотные точки и места, где необходимо изменить конфигурацию состава для его прохождения. Для математического описания движения судна по маршруту предложена система расчетных матриц, позволяющая обобщенно представить изменение и взаимосвязи скоростных и временных параметров движения судна с его маршрутом, в том числе учесть время перегруппировки состава. Выявлены основные факторы, влияющие на эффективность организации работы составов с их переформированием на маршруте. В качестве основы построения матриц предложено использовать поворотные точки, система которых сформирована в виде трехуровневой модели. Комплекс матриц позволяет получить количественное представление о движении судна и времени рейса, обеспечивая при этом детализацию параметров прохождения состава по отдельным участкам водного пути, что в целом является основой развиваемой информационной технологии интеллектуального управления работой барже-буксирных составов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The problems of modeling the operation of classic (constant configuration) and variable vessel combination of barges by matrix routing methods are discussed in the paper. Regrouping the combination directly on the route allows you to operate a larger number of barges compared to a permanent combination, which increases its load capacity. The efficiency of water transport is determined by the volume of cargo delivered in relation to operating costs, which depend on the time the vessel is on the route. Additional stops during the voyage of the vessels combination for its reformation allow to increase the total cargo turnover, but lead to an increase in the voyage time, which is a certain contradiction, the solution of which is possible through the use of a variable approach to organizing the work of barge-tug combinations. The results of the mathematical apparatus development for describing the model of the barge-tug combinations movement on inland waterways are presented; the influence of turns on the change in the combinations speed and on the total voyage time is taken into account, and a particular task of regrouping the combination is additionally considered. The route from the Nizhnesvirsky lock to Ladoga Lake, on which turning points and places, where it is necessary to change the barge-tug combinations configuration to pass it are identified, is analyzed. For the mathematical description of the vessel movement along the route, a system of calculation matrices, which allows us to generalize the change and relationship of the speed and time parameters of the vessel movement with its route, including taking into account the time of regrouping the combination, is proposed. The main factors influencing the effectiveness of the combinations operation organization with their reorganization along the route are identified. As a basis for constructing matrices, it is proposed to use turning points, the system of which is formed in the form of a three-level model. The complex of matrices allows to obtain a quantitative presentation of the vessel movement and voyage time, while providing detailed parameters for the combination passage along the individual sections of the waterway, which in general is the basis of the developed information technology for intelligent control of the barge-tug combinations operation.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>водный транспорт</kwd><kwd>барже-буксирные составы</kwd><kwd>матрица расстояний</kwd><kwd>матрица скоростей</kwd><kwd>матрица времени</kwd><kwd>изменение конфигурации состава</kwd><kwd>судовой ход</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>water transport</kwd><kwd>barge-tug combinations</kwd><kwd>distance matrix</kwd><kwd>speed matrix</kwd><kwd>time matrix</kwd><kwd>change in the barge-tug combinations configuration</kwd><kwd>fairway</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">Галкин А. В. Управление транспортными потоками в интеллектуальной транспортной системе / А. В. Галкин, А. С. Сысоев // Математические методы в технике и технологиях — ММТТ. — 2020. — Т. 6. — С. 32–35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Galkin, A. V., and A. S. Sysoev. “Controlling traffic flows in intelligent transportation system.” Proceedings of the International Conference Mathematical Methods in Technique and Technologies — MMTT 6 (2020): 32–35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мойсеенко С. С. Структура комплекса задач оптимального проектирования мультимодальных грузоперевозок / С. С. Мойсеенко, Л. Е. Мейлер // Балтийский морской форум. Материалы VI Международного Балтийского морского форума, в 6 томах. — Калининград: Калининградский государственный технический университет, 2018. — Т. 2. — С. 45–51.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Moyseenko, Sergey, and Leonid Meyler. “A structure of a complex of problems of optimal designing multimodal cargo transportation.” Baltijskij morskoj forum. Materialy VI Mezhdunarodnogo Baltijskogo morskogo foruma. Vol. 2. Kaliningrad: Kaliningradskij gosudarstvennyj tehnicheskij universitet, 2018. 45–51.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тимошек Е. С. Аналитический обзор моделей и методов в управлении работой флота / Е. С. Тимошек, Т. Е. Маликова // Эксплуатация морского транспорта. — 2021. — № 4 (101). — С. 38–51. DOI: 10.34046/aumsuomtl01/7.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Timoshek, E. S., and T. E. Malikova. “Analytical review of models and methods in fleet management.” Jekspluatatsija morskogo transporta 4(101) (2021): 38–51. DOI: 10.34046/aumsuomtl01/7.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жидкова А. М. Оптимизация конфигурации барже-буксирных составов в зависимости от габаритных и навигационных характеристик внутренних водных путей / А. М. Жидкова // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2022. — Т. 14. — № 5. — С. 722–735. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-5-722-735.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhidkova, Anastasiya M. “Optimization of the barge-towing combinations configuration depending on the overall and navigational characteristics of inland waterways.” Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 14.5 (2022): 722–735. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-5-722-735.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Патент 2786282 Российская Федерация, МПК B63B 21/62. Способ формирования судового состава / А. М. Жидкова, Е. О. Ольховик; заявл. и патентообл. Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. № 2022121005; заявл. 02.08.2022; опубл. 19.12.2022, бюл. № 35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhidkova, A. M., and E. O. Ol’hovik. RU 2 786 282 C1, IPC B63B 21/62. Sposob formirovanija sudovogo sostava. Russian Federation, assignee. Publ. 19 Dec. 2022.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жидкова А. М. Возможность применения зарубежного опыта эксплуатации барже-буксирных составов в системе водного транспорта России / А. М. Жидкова // Логистика: современные тенденции развития. Материалы XXII Международной научно-практической конференции. — СПб.: Государственный университет морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова, 2023. — С. 177–186.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhidkova, A. M. “Applying foreign experience of the barge-towing trains operation in the Russian water transport system.” Logistika: sovremennye tendencii razvitija. Materialy XXII Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. SPb.: Gosudarstvennyj universitet morskogo i rechnogo flota im. admirala S. O. Makarova, 2023. 177–186.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Довгоброд Г. М. Универсальный измеритель скорости поворота для морских и речных судов / Г. М. Довгоброд // Морское оборудование и технологии. — 2020. — № 2 (23). — С. 14–16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dovgobrod, G. M. “Universal Turn Speed Meter for Sea and River Vessels.” Morskoe oborudovanie i tehnologii 2(23) (2020): 14–16.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мельник В. Г. Исследование взаимного изменения элементов поворота судна / В. Г. Мельник, А. Н. Штанько // Эксплуатация морского транспорта. — 2018. — № 3 (88). — С. 44–48.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melnik, V. G., and A. N. Shtanko. “The study of the mutual change of the elements of the rotation.” Jekspluatatsija morskogo transporta 3(88) (2018): 44–48.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Виноградов В. Н. Анализ влияния случайных параметров судна на управляемость и безопасность / В. Н. Виноградов, Н. В. Ивановский, Д. А. Новоселов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. — 2018. — № 55. — С. 169–181.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vinogradov, V. N., N. V. Ivanovsky, and D. A. Novoselov. “The random parameters influence analysis on the vessel manoeuvrability and safety.” Bulletin of VSAWT 55 (2018): 169–181.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Клементьев А. Н. Влияние различных факторов на ширину ходовой полосы судна при прохождении поворотов / А. Н. Клементьев // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. — 2012. — № 1. — С. 226–228.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Klementyev, A. N. “Influence of various factors on width of a running strip of a vessel at passage of turns.” Nauchnye problemy transporta Sibiri i Dal’nego Vostoka 1 (2012): 226–228.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Егоров Г. В. Анализ сцепных устройств для толкания морских и речных составов / Г. В. Егоров // Вісник Одеського національного морського університету. — 2014. — № 3. — С. 54–71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Egorov, G. V. “Analiz scepnyh ustrojstv dlja tolkanija morskih i rechnyh sostavov.” Vіsnik Odes’kogo nacіonal’nogo mors’kogo unіversitetu 3 (2014): 54–71.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Преснов С. В. Автоматические сцепные устройства эксплуатируемых толкаемых составов класса Российского речного регистра / С. В. Преснов // Труды Центрального научно-исследовательского института им. академика А. Н. Крылова. — 2012. — № 67 (351). — С. 109–116.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Presnov, S. V. “Avtomaticheskie scepnye ustrojstva jekspluatiruemyh tolkaemyh sostavov klassa Rossijskogo rechnogo registra.” Trudy Central’nogo nauchno-issledovatel’skogo instituta im. akademika AN Krylova 67(351) (2012): 109–116.</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>
