Роман Юрьевич Упырь – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Управление эксплуатационной работой»
Иркутск
Roman Yu. Upyr – Candidate of Engineering, Associate Professor of the Operational Work Department
Irkutsk
В данной статье рассматриваются подходы к разработке эффективной универсальной методики оперативного планирования маршрутов и обработки материальных потоков в различных логистических сетях с ограниченной перерабатывающей способностью узлов, позволяющей экономически обоснованно отказываться от перевозки низкорентабельных грузов при возникновении узких мест. Предложена математическая модель в виде задачи целочисленной оптимизации с целевой функцией, включающей затраты на накопление транспортных партий, обработку в узлах (с нелинейным штрафом за превышение мощности), экономию от транзита без переработки, а также альтернативную стоимость отказа от перевозки. Для решения используется итеративный эвристический алгоритм (метод динамической стабилизации), на каждом шаге фиксирующий коэффициенты загрузки и перераспределяющий потоки до сходимости. Разработанная автором модель впервые объединяет нелинейный штраф за перегрузку узлов (включенный непосредственно в целевую функцию) и возможность селективного исключения низкорентабельных отправок. Методика инвариантна к виду транспорта и может использоваться для планирования работы сортировочных станций, складов, портов и терминалов, а также для обоснования инвестиций в расширение перерабатывающей способности инфраструктуры. В отличие от действующих нормативных документов ОАО «РЖД», где штраф за перегрузку вводится лишь как временный вычислительный прием и исключается из итоговой оценки, а все потоки считаются обязательными к освоению, предложенная методика позволяет ранжировать грузопотоки по ценности и принимать экономически обоснованные решения об отказе от перевозки в условиях дефицита ресурсов, что особенно актуально в пиковые периоды.
This article examines approaches to developing an effective universal methodology for operational route planning and material flow processing in various logistics networks with limited node processing capacity, enabling economically justified rejection of low-profitability cargo shipments when bottlenecks occur. A mathematical model is proposed in the form of an integer optimization problem with an objective function that includes costs of accumulating transport batches, node processing costs (with a nonlinear penalty for exceeding capacity), savings from transit without processing, as well as the opportunity cost of rejecting transportation. An iterative heuristic algorithm (dynamic stabilization method) is used for solution, fixing load coefficients at each step and redistributing flows until convergence. The model developed by the author uniquely combines a nonlinear penalty for node overloading (incorporated directly into the objective function) with the possibility of selectively excluding low-profitability shipments. The methodology is invariant to the mode of transport and can be used for planning operations at classification yards, warehouses, ports, and terminals, as well as for justifying investments in expanding infrastructure processing capacity. In contrast to the current regulatory documents of Russian Railways, where the overload penalty is introduced only as a temporary computational device and excluded from the final assessment, while all flows are considered mandatory for handling, the proposed methodology allows ranking cargo flows by value and making economically justified decisions to reject transportation under resource scarcity conditions, which is particularly relevant during peak periods.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.