Методика маршрутизации материальных потоков в логистике при ограничениях загрузки узлов и дифференцированной ценности грузов

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.

1. Ahuja R. K., Magnanti T. L., Orlin J. B. Network Flows: Theory, Algorithms, and Applications. New Jersey : Prentice Hall, 1993. 846 p.

2. The Vehicle Routing Problem. Philadelphia : Society for Industrial and Applied Mathematics. 2002. 367 p.

3. Зак Ю. А. Математические модели и алгоритмы построения эффективных маршрутов доставки грузов. Москва : Русайнс, 2024. 304 с.

4. Кочнева Д. И., Высотский С. В. Оценка и прогнозирование потерь в логистической цепи железнодорожных контейнерных перевозок // Известия Транссиба. 2025. № 2 (62). С. 59–66.

5. Правдин Н. В., Дыканюк М. Л., Негрей В. Я. Прогнозирование грузовых потоков. Москва: Транспорт, 1987. 247 с.

6. Правдин Н. В., Дорошко С. В. Расчетные вагонопотоки для разработки плана формирования поездов // Вестник Белорусского государственного университета транспорта : Наука и транспорт. 2016. № 2 (33). С. 26–31.

7. Бородин А. Ф., Батурин А. П., Панин В. В. Организация вагонопотоков. Москва : МИИТ, 2008. 192 с.

8. Инструктивные указания по организации вагонопотоков на железных дорогах ОАО «РЖД» : утверждены распоряжением ОАО «РЖД» № 2872/р от 29.12.2018. Москва, 2018. 548 с.

9. Шапкин И. Н., Юсипов Р. А., Кожанов Е. М. Нормирование и прогнозирование на железных дорогах (методы, алгоритмы, технологии, расчеты). Москва : ИСПИ РАН, 2007. 255 с.

10. Акулиничев В. М. Организация вагонопотоков. Москва : Транспорт, 1979. 223 с.

11. Иванков А. Н. Совершенствование методов расчета плана формирования поездов : специальность 05.22.08 «Управление процессами перевозок» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Иванков Алексей Николаевич. Москва, 2002. 165 с.

12. Ковалев В. И. Организация вагонопотоков на сети железных дорог России в условиях реформирования отрасли. Санкт-Петербург : Выбор, 2002. 144 с.

13. Порядок применения экономической оценки для автоматизированного расчета плана формирования грузовых поездов : утвержден распоряжением ОАО «РЖД» № 1825/р от 26.08.2020. Москва, 2020. 548 с.

14. Powell W. B. Approximate Dynamic Programming: Solving the Curses of Dimensionality. New York : John Wiley & Sons, 2011. 627 p.

15. Никифорова А. А., Дудакова А. В., Упырь Р. Ю. Параметрическая оценка затрат на накопление состава грузового поезда // Молодая наука Сибири. 2026. № 1 (31). С. 43–48. 16. Упырь Р. Ю., Дудакова А. В. Моделирование работы сервиса быстрого реагирования для обеспечения работы терминально-складских комплексов // Известия Транссиба. 2024. № 2 (58). С. 72–81.