AUTOMATION OF SEARCH FOR ROUTES OF PROFITABLE FREIGHT TRANSPORTATION BY MEANS OF INTEGER PROGRAMMING OF MATLAB

The issue of providing high-efficiency traffic of freight by searching for profitable freight traffic on the basis of widespread introduction of digital and computer technologies in hardware and software technologies is considered. It is emphasized that the ability to manage high-tech traffic is provided on the platform of broad digitization of mathematical models of transport networks using intelligent systems and integrated complexes. It is shown that the main problem in automating the search for routes of profitable freight in transport networks is the development of mathematical models, adequate to real processes and economic conditions in the market, using methods of numerical optimization. These models should be flexible in reconfiguring to changing system conditions and tasks, as well as low time and resources to adapt to these conditions. In order to increase the efficiency of freight traffic in the transport network, one of the ways to find cost-effective routes in the logistics network based on the use of integer linear programming using MATLAB tools that provide maximum targeted functionality of dual transport task is explored in the paper. To this end, a computational algorithm and optimization procedure have been proposed; they allow you to fully automate the process of solving a dual transport problem and to obtain optimal assessments of variables, satisfying the condition of the balance of direct and dual transport tasks, according to which the values of their target functions are equal. This avoids manual iterative procedures for approaching the initial support plan to the optimal plan envisaged by the traditional heuristic methods. The concrete example has shown that with the help of integer programming tools in the MATLAB environment, it is possible to automate the search for cost-effective shipping routes at a qualitatively new level, for which the incremental value of the unit of transported products will be maximum.

automation, computational algorithm, optimization procedure, model, modeling, target function, cost-effective routes, freight, transportation network

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.