КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ КОНТЕЙНЕРНИХ ПЕРЕВЕЗЕНЬ НА МОРСЬКИХ МАРШРУТАХ НА ОСНОВІ МЕРЕЖЕВОЇ ТРАНСПОРТНОЇ ЗАДАЧІ

Abstract

У статті представлено підхід до математичного моделювання та оптимізації контейнерних перевезень у морських транспортних мережах із урахуванням динаміки графіків руху суден. Запропонована методика ґрунтується на застосуванні мережевих транспортних моделей, які відображають структуру взаємодії портів, складів та транспортних вузлів у вигляді орієнтованого графа. Вузли мережі відповідають подіям або станам системи (прибуття суден, наявність контейнерів, можливість зберігання чи переміщення), а дуги характеризують можливі напрямки контейнерних потоків із заданими параметрами вартості та пропускної спроможності. Розроблена математична модель враховує черговість заходів суден у порти та дозволяє формалізувати операції перевезення та зберігання контейнерів між заходами. Для розв’язання задачі оптимізації використано комбінацію методів лінійного програмування, алгоритмів оптимального потоку в мережах та методу потенціалів. Таке поєднання забезпечує швидке отримання наближених до оптимальних рішень навіть у задачах великої розмірності. Практична реалізація математичної моделі здійснена за допомогою програмних засобів, що забезпечило інтеграцію математичних алгоритмів із сучасними інформаційними системами управління транспортом. Результати моделювання, проведеного на даних, наближених до реальних умов міжнародних морських ліній, показали зниження сукупних витрат на транспортування та зберігання контейнерів на 12–18%, зменшення порожніх пробігів і покращення балансу між використанням власних та орендованих контейнерів. Отримані результати підтверджують, що запропонований підхід є ефективним інструментом для планування та оперативного управління контейнерними перевезеннями і може бути адаптований до інших видів транспорту з багаторівневою структурою мережі.