Артур Андреевич Оленберг - аспирант кафедры «Технология транспортного машиностроения и эксплуатация машин»
Новосибирск
Artur A. Olenberg - Postgraduate of the Transport Engineering Technology and Machine Operation Departmen
Novosibirsk
Виктор Иванович Кочергин - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Технология транспортного машиностроения и эксплуатация машин»
Новосибирск
Viktor I. Kochergin - Doctor of Engineering, Professor, Head of the Transport Engineering Technology and Machine Operation Department
Novosibirsk
Марк Евгеньевич Корягин - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Высшая математика»
Новосибирск
Mark E. Koryagin - Doctor of Engineering, Professor, Head of the Higher Mathematics Department
Novosibirsk
В статье рассматривается задача оптимизации маршрутов доставки топливно-смазочных материалов специальному подвижному составу железных дорог с использованием метода Кларка Райта. Актуальность исследования определяется необходимостью решения проблемы совмещения подвижных средств обслуживания (топливозаправщиков) с местами обслуживания (топливными базами) при минимизации логистических издержек.
На основе реальных данных участка Западно-Сибирской железной дороги построена матрица кратчайших расстояний между пятью станциями по автомобильным дорогам. Применен классический алгоритм Кларка Райта (Clark Wright Savings Algorithm), как один из наиболее эффективных методов для решения задачи маршрутизации транспорта с ограничениями вместимости. Алгоритм реализован на Python с пошаговой визуализацией процесса объединения маршрутов.
Метод Кларка Райта позволил сократить количество топливозаправщиков с пяти (при индивидуальной доставке каждому клиенту) до двух, при общей протяженности маршрутов 86,9 км. Экономия количества транспортных средств составила 60 %, что приводит к значительному сокращению операционных расходов на содержание автопарка, оплату труда водителей и топливо.
Научная новизна работы состоит в применении классического алгоритма Кларка Райта к специфической задаче оптимизации топливоснабжения специального подвижного состава железных дорог с подробной пошаговой реализацией и анализом результатов. Полученные результаты демонстрируют практическую эффективность метода и его применимость для железнодорожного транспорта. Предложенный подход может быть распространен на другие участки сети и модифицирован для учета динамических ограничений (временные окна, переменные объемы спроса).
This paper addresses the optimization of fuel and lubricating materials (FSM) delivery routes to special rolling stock on railways using the Clarke-Wright algorithm. The relevance of the study is determined by the need to solve the problem of combining mobile service vehicles (fuel tankers) with service locations (fuel depots) while minimizing logistics costs.
Based on real data from the West Siberian Railway section, a shortest distance matrix between five stations along road networks was constructed. The classical Clarke-Wright Savings Algorithm was applied one of the most effective methods for solving vehicle routing problems with capacity constraints. The algorithm was implemented in Python with step-by-step visualization of the route merging process.
The Clarke-Wright method reduced the number of fuel tankers from five (individual delivery to each client) to two, with a total route length of 86,9 km. The savings in transport vehicles was 60 %, resulting in significant reductions in operating expenses for fleet maintenance, driver wages, and fuel consumption.
The scientific novelty of the work lies in applying the classical Clarke-Wright algorithm to the specific task of optimizing fuel supply to special rolling stock on railways with detailed step-by-step implementation and result analysis. The obtained results demonstrate the practical effectiveness of the method and its applicability to railway transport. The proposed approach can be extended to other network sections and modified to account for dynamic constraints (time windows, variable demand volumes).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.