Моделирование распределения грузопотоков на направлениях транзитных перевозок железнодорожным транспортом в международном сообщении
Loading...
Date
2016
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск
Abstract
RUS: Цель. Целью исследования является построение математической модели распределения грузопотоков на железнодорожных сетях в условиях, когда имеет место конкуренция между отдельными элементами сети за грузопотоки. Методика. Решение задачи выполнено с использованием методов теории графов и теории игр. Результаты. В качестве модели железнодорожной сети использован ориентированный параметрический граф, вершинам которого в соответствие поставлены пункты погрузки и выгрузки, а также транзитные пункты; дугам в соответствие поставлены железнодорожные участки между вершинами. На графе задаются объемы погрузки, выгрузочные способности, стоимости грузов в начальных и конечных пунктах, стоимости перевозки и пропускные способности дуг. В процессе организации перевозок грузов принимают участие активные субъекты двух типов: грузоотправители и грузоперевозчики. Выбор маршрута перевозки отдельным грузоотправителем осуществляется из условия получения максимальной прибыли на основании решения задачи поиска кратчайших расстояний. Выбор стоимостей перевозки отдельными перевозчиками осуществляется с учетом конкурирующих предложений других перевозчиков путем решения задачи бескоалиционных матричных игр. Научная новизна. Научная новизна работы состоит в усовершенствовании методов оценки распределения грузопотоков по железнодорожной сети на основании использования методов теории игр. Практическая значимость. Результаты работы могут использоваться для создания системы поддержки решений для оценки тарифов, технических и технологических решений, принимаемых в сфере международных транзитных перевозок железнодорожным транспортом.
UKR: Мета. Метою дослідження є побудова математичної моделі розподілу вантажопотоків на залізничних мережах в умовах, коли має місце конкуренція між окремими елементами мережі за вантажопотоки. Методика. Вирішення задачі виконано з використанням методів теорії графів і теорії ігор. Результати. В якості моделі залізничної мережі використаний орієнтований параметричний граф, вершинам якого у відповідність поставлені пункти навантаження і вивантаження, а також транзитні пункти; дугам у відповідність поставлені залізничні ділянки між вершинами. На графі задаються обсяги навантаження, вивантажувальні здатності, вартості вантажів в початкових і кінцевих пунктах, вартості перевезення та пропускні спроможності дуг. У процесі організації перевезень вантажів беруть участь активні суб'єкти двох типів: вантажовідправники і вантажоперевізники. Вибір маршруту перевезення окремим вантажовідправником здійснюється з умови отримання максимального прибутку на підставі рішення задачі пошуку найкоротших відстаней. Вибір вартостей перевезення окремими перевізниками здійснюється з урахуванням конкуруючих пропозицій інших перевізників шляхом вирішення задачі безкоаліційних матричних ігор. Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає в тому, що в ній, за рахунок врахування інтересів окремих учасників перевізного процесу, вдосконалені методи розподілу вантажопотоків по залізничній мережі на підставі використання методів теорії ігор. Практична значимість. Результати роботи можуть використовуватися для створення системи підтримки рішень для оцінки тарифів, технічних і технологічних рішень, що приймаються в сфері міжнародних транзитних перевезень залізничним транспортом.
ENG: Purpose. The goal of the research is to construct a mathematical model of the distribution of cargo flows on railway transport in an environment in the conditions of carriers' competition. Methods. Solving the task was made by using the methods of graph theory and game theory. Results. Mathematical model cargo in international traffic is parametric directed graph. Vertices of the graph are points of loading and unloading and transit points; arcs of the graph is the railway area between vertices. Volume loading, unloading capacity, cost of goods in the initial and endpoints, transportation cost and throughput of arcs set in the graph. During the transport of goods involved shippers and cargo carriers. The choice of route transportation by specific shipper carried out subject to the maximum profit on the basis of solution finding the shortest distances. The choice of fare transportation by specific carriers was made considering competing offers by other carriers by using non-cooperative solving matrix games. Scientific novelty. Scientific novelty lies in the fact that it, by taking into account the interests of individual members of the transportation process improved methods of distribution of cargo on railway network that is based on the use of methods of game theory. The practical significance. The results can be used to create a decision support system for assessing tariffs, technical and technological decisions made in international transit rail transportations.
UKR: Мета. Метою дослідження є побудова математичної моделі розподілу вантажопотоків на залізничних мережах в умовах, коли має місце конкуренція між окремими елементами мережі за вантажопотоки. Методика. Вирішення задачі виконано з використанням методів теорії графів і теорії ігор. Результати. В якості моделі залізничної мережі використаний орієнтований параметричний граф, вершинам якого у відповідність поставлені пункти навантаження і вивантаження, а також транзитні пункти; дугам у відповідність поставлені залізничні ділянки між вершинами. На графі задаються обсяги навантаження, вивантажувальні здатності, вартості вантажів в початкових і кінцевих пунктах, вартості перевезення та пропускні спроможності дуг. У процесі організації перевезень вантажів беруть участь активні суб'єкти двох типів: вантажовідправники і вантажоперевізники. Вибір маршруту перевезення окремим вантажовідправником здійснюється з умови отримання максимального прибутку на підставі рішення задачі пошуку найкоротших відстаней. Вибір вартостей перевезення окремими перевізниками здійснюється з урахуванням конкуруючих пропозицій інших перевізників шляхом вирішення задачі безкоаліційних матричних ігор. Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає в тому, що в ній, за рахунок врахування інтересів окремих учасників перевізного процесу, вдосконалені методи розподілу вантажопотоків по залізничній мережі на підставі використання методів теорії ігор. Практична значимість. Результати роботи можуть використовуватися для створення системи підтримки рішень для оцінки тарифів, технічних і технологічних рішень, що приймаються в сфері міжнародних транзитних перевезень залізничним транспортом.
ENG: Purpose. The goal of the research is to construct a mathematical model of the distribution of cargo flows on railway transport in an environment in the conditions of carriers' competition. Methods. Solving the task was made by using the methods of graph theory and game theory. Results. Mathematical model cargo in international traffic is parametric directed graph. Vertices of the graph are points of loading and unloading and transit points; arcs of the graph is the railway area between vertices. Volume loading, unloading capacity, cost of goods in the initial and endpoints, transportation cost and throughput of arcs set in the graph. During the transport of goods involved shippers and cargo carriers. The choice of route transportation by specific shipper carried out subject to the maximum profit on the basis of solution finding the shortest distances. The choice of fare transportation by specific carriers was made considering competing offers by other carriers by using non-cooperative solving matrix games. Scientific novelty. Scientific novelty lies in the fact that it, by taking into account the interests of individual members of the transportation process improved methods of distribution of cargo on railway network that is based on the use of methods of game theory. The practical significance. The results can be used to create a decision support system for assessing tariffs, technical and technological decisions made in international transit rail transportations.
Description
Д. Козаченко: ORCID 0000-0003-2611-1350; Б. Гера: ORCID 0000-0002-5413-5176; В. Скалозуб: ORCID 0000-0002-1941-4751; Ю. Германюк: ORCID 0000-0002-4905-8313
Keywords
железнодорожный транспорт, международные перевозки, теория игр, транспортные потоки, конкуренция, залізничний транспорт, міжнародні перевезення, теорія ігор, транспортні потоки, конкуренція, railway transport, international transport, game theory, traffic flows, competition, НДЧ, КТТ (ЛФ), КІТ, КУЕР
Citation
Моделирование распределения грузопотоков на направлениях транзитных перевозок железнодорожным транспортом в международном сообщении / Д. Н. Козаченко, Б. В. Гера, В. В. Скалозуб, Ю. Н. Германюк // Транспортні системи та технології перевезень : зб. наук. пр. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2016. – Вип. 11. – С. 39–47. – DOI: 10.15802/tstt2016/76829.