АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОИСКА МАРШРУТОВ РЕНТАБЕЛЬНЫХ ГРУЗОПЕРЕВОЗОК СРЕДСТВАМИ ЦЕЛОЧИСЛЕННОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ MATLAB

Рассмотрен вопрос обеспечения высокоэффективного трафика грузоперевозок путем поиска рентабельных маршрутов на основе широкого внедрения в аппаратно-программных средствах автоматизации данных процессов цифровых технологий, а также обеспечения высокоэффективного трафика. Подчеркивается, что возможность управления высокотехнологичным трафиком грузоперевозок обеспечивается на платформе широкой цифровизации математических моделей транспортных сетей с использованием интеллектуальных систем и интегрированных комплексов. Показано, что основной проблемой при автоматизации поиска маршрутов рентабельных грузоперевозок в транспортных сетях является разработка математических моделей, адекватных реальным процессам и экономической конъюнктуре на рынке, с применением методов численной оптимизации. Эти модели должны отличатьсягибкостью перенастройки к изменяющимся условиям работы системы и выполняемым задачам, а также малыми затратами времени и ресурсов на адаптацию к ним. С целью повышения эффективности трафика грузоперевозок в транспортной сети в статье рассмотрен один из способов поиска рентабельных маршрутов в логистической сети на основе применения целочисленного линейного программирования с использованием инструментальных средств MATLAB, обеспечивающих максимум целевого функционала двойственной транспортной задачи. С этой целью предложены вычислительный алгоритм и процедура оптимизации, позволяющие полностью автоматизировать процесс решения двойственной транспортной задачи и получить оптимальные оценки переменных, удовлетворяющих условию баланса прямой и двойственной транспортных задач, согласно которому значения их целевых функций равны. Это позволяет избежать выполнения ручных итеративных процедур приближения начального опорного плана к оптимальному плану, предусмотренных традиционными эвристическими методами. На конкретном примере показано, что с помощью инструментальных средств целочисленного программирования в среде MATLAB можно на качественно новом уровне автоматизировать поиск рентабельных маршрутов доставки грузов, для которых приращение ценности единицы перевозимой продукции будет максимальным.

автоматизация, вычислительный алгоритм, процедура оптимизации, модель, моделирование, целевая функция, рентабельные маршруты, грузоперевозки, транспортная сеть

1. Сахаров В. В. Автоматизация поиска оптимальных маршрутов и грузовых потоков в транспортных сетях средствами целочисленного линейного программирования / В. В. Сахаров, И. А. Сикарев, А. А. Чертков // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 3. - С. 647-657. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-3-647-657.

2. Сахаров В. В. Алгоритм трафика перевозки грузов с обеспечением минимума транспортной работы / В. В. Сахаров, А. А. Чертков, А. А. Дмитриев // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 1 (35). - С. 180-188. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-180-188.

3. Чертков А. А. Автоматизация выбора кратчайших маршрутов судов на основе модифицированного алгоритма Беллмана - Форда / А. А. Чертков // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 5. - С. 1113-1122. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-5-1113-1122.

4. D’Ambrossio C. Mathematical programming techniques in water network optimization / C. D’Ambrossio, A. Lodi, S. Wiese, C. Bragalli // European Journal of Operational Research. - 2015. - Vol. 243. - Is. 3. - Pp. 774-778. DOI: 10.1016/j.ejor.2014.12.039.

5. Гольштейн Е. Г. Задачи линейного программирования транспортного типа / Е. Г. Гольштейн, Д. Б. Юдин. - М.: Либроком, 2014. - 184 с.

6. Вентцель Е. С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология / Е. С. Вентцель. - М.: КноРус, 2010. - 208 с.

7. Таха Х. А. Введение в исследование операций / Х. А. Таха. - 7-е изд. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. - 912 с.

8. Гузаиров М. Б. Моделирование транспортной сети поставок в строительной индустрии / М. Б. Гузаиров, В. А. Тарасова // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. - 2008. - Т. 10. - № 2. - С. 58-63.

9. Мэтьюз Д. Г. Численные методы. Использование MATLAB / Д. Г. Мэтьюз, К. Д. Финк. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. - 720 с.

10. Reich D. A linear programming approach for linear programs with probabilistic constraints / D. Reich // European Journal of Operational Research. - 2013. - Vol. 230. - Is. 3. - Pp. 487-494. DOI: 10.1016/j.ejor.2013.04.049.

11. Кочетов Ю. А. Методы локального поиска для дискретных задач размещения: дис. … д-ра физ.- мат. наук / Юрий Андреевич Кочетов; 05.13.18 «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ». - Институт математики им. С. Л. Соболева Сибирского отделения РАН, 2009. - 269 с.

12. Кормен Т. Х. Алгоритмы: построение и анализ; пер. с англ. / Т. Х. Кормен [и др.]. - 2 изд. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. - 1296 с.