Моделирование и оптимизация планов грузовых железнодорожных перевозок, выполняемых транспортным оператором

Аннотация

      В работе предложен один из подходов для решения задачи, возникающей перед операторами железнодорожного транспорта. Задача состоит в оптимальном с точки зрения максимизации прибыли управлении парком грузовых железнодорожных вагонов. Исходными данными для транспортного оператора являются список заявок, поступающих от заказчиков, и местоположение вагонов к началу планового периода. Заявка, сформированная заказчиком, содержит станцию отправления, станцию назначения, а также наименование и объем груза, который заказчик хотел бы перевезти. К заявке добавляется ставка, которую заказчик платит транспортному оператору за каждый перевезенный вагон груза. Планирование осуществляется на месяц вперед и заключается, с одной стороны, в выборе наиболее выгодных к исполнению заявок, с другой стороны – в построении такой последовательности грузовых и порожних перегонов, которые исполнят выбранные заявки с наибольшей эффективностью. Непосредственная транспортировка грузовых и порожних вагонов осуществляется силами РЖД с заранее известными тарифами и временными нормативами движения по каждому из маршрутов. При этом тарифы на грузовые перегоны являются дополнительными издержками заказчика, указанного в заявке маршрута (заказчики платят как транспортному оператору за использование вагонов, так и РЖД). При этом транспортировку порожних вагонов оплачивают транспортные операторы. Для решения поставленной задачи предложен один из возможных способов сведения данной задачи к задаче линейного программирования большой размерности. Предложен алгоритм, результатом выполнения которого является задача, записанная в виде задачи линейного программирования. Для наглядности демонстрации подхода рассматривается упрощенная постановка, учитывающая лишь основные факторы моделируемого процесса. Также в работе продемонстрирован пример численного решения поставленной задачи на основе простых модельных данных.