Задача проектирования контейнерной линии в современной транспортной системе России

В статье рассмотрена задача проектирования контейнерной линии, являющаяся особенно актуальной в современных мировых политических и экономических условиях, когда поиск оптимальных решений для бизнеса жизненно необходимым. Обсуждаются современные подходы к формулировке задачи проектирования контейнерной линии и методы ее решения, рассматриваемые в отечественной и иностранной литературе. Описываются четыре вида линейных сервисов, встречающихся в рамках проектирования контейнерной линии: простой сервис, «бабочка», «маятник» и сложный сервис. Основное внимание в работе уделено простому сервису, который может быть сведен к задаче коммивояжера. Предложена новая формулировка задачи и на ее основе рассмотрен пример описания проектируемой линии: контейнерная линия, базирующаяся на один отечественный морской порт (Владивосток) и четыре морских порта КНР. Отмечается, что задача может включать другие оптимизационные подзадачи, в том числе задачу распределения множества грузопотоков, решение которых является важным для нахождения рациональных вариантов проектируемой контейнерной линии, но в данной работе не рассматривается, поскольку выходит за пределы настоящего исследования. Описана генерация вариантов линейных сервисов в виде последовательности обхода портов, проанализированы некоторые ее результаты. Среди сгенерированных вариантов выбран оптимальный, который в виде частного случая одновременно имеет как наименьшие затраты на введение контейнерной линии в эксплуатацию, так и наибольшее количество обслуживаемых контейнеропотоков. Отмечается, что этот вариант является оптимальным лишь в сгенерированной области решений и может не являться оптимальным для рассмотренного примера задачи.

1. Brouer B. D. A base integer programming model and benchmark suite for liner-shipping network design / B. D. Brouer, J. F. Alvarez, C. E. Plum, D. Pisinger, M. M. Sigurd // Transportation Science. — 2014. — Vol. 48. — Is. 2. — Pp. 281–312. DOI: 10.1287/trsc.2013.0471.

2. Галин А. В. Модель оптимизации линейных маршрутов на основе генетического алгоритма / А. В. Галин, А. С. Малыхин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2021. — Т. 13. — № 4. — С. 530–538. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-4-530-538.

3. Huang Y. F. Liner services network design and fleet deployment with empty container repositioning / Y. F. Huang, J. K. Hu, B. Yang // Computers & Industrial Engineering. — 2015. — Vol. 89. — Pp. 116–124. DOI: 10.1016/j.cie.2015.01.021.

4. Ulhaq M. N. D. A Liner Shipping Network Design Problem: A Systematic Literature Review / M. N. D. Ulhaq, A. Sudiarso // Journal of Industrial Engineering and Education. — 2023. — Vol. 1. — Is. 2. — Pp. 171–184.

5. Christiansen M. Liner shipping network design / M. Christiansen, E. Hellsten, D. Pisinger, D. Sacramento, C. Vilhelmsen // European Journal of Operational Research. — 2020. — Vol. 286. — Is. 1. — Pp. 1–20. DOI: 10.1016/j.ejor.2019.09.057.

6. Karsten C. V. The time constrained multi-commodity network flow problem and its application to liner shipping network design / C. V. Karsten, D. Pisinger, S. Ropke, B. D. Brouer // Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review. — 2015. — Vol. 76. — Pp. 122–138. DOI: 10.1016/j.tre.2015.01.005.

7. Кузнецов А. Л. Расчет флота и парка контейнерного оборудования судоходной линии / А. Л. Кузнецов, А. В. Кириченко, А. Д. Семенов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2021. — Т. 13. — № 4. — С. 539–547. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-4-539-547.

8. Чан Нгок Ту. Обоснование состава контейнерного флота при линейной организации транспортного судоходства / Н. Т. Чан // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2012. — № 1. — С. 62–69.

9. Salimifard K. The multicommodity network flow problem: state of the art classification, applications and solution methods / K. Salimifard, S. Bigharaz // Operational Research. — 2022. — Vol. 22. — Pp. 1–47. DOI: 10.1007/s12351-020-00564-8.

10. Цыганов В. В. Модели и методы адаптации транспортной инфраструктуры России в условиях санкций / В. В. Цыганов // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2022). Tруды Пятнадцатой международной конференции / Под общ. ред. С. Н. Васильева, А. Д. Цвиркуна. — М.: Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, 2022. — С. 87–99. DOI: 10.25728/mlsd.2022.0087.