автореферат диссертации по транспорту, 05.22.01, диссертация на тему:Задача планирования завоза/вывоза с учетом фактора времени и ее решение для условий логистических систем и систем экспресс-доставки грузов

На правах рукописи

КОВАЛЕВ ОЛЕГ СЕРГЕЕВИЧ

ЗАДАЧА ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАВОЗА/ВЫВОЗА С УЧЕТОМ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ И ЕЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ УСЛОВИЙ ЛОГИСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И СИСТЕМ ЭКСПРЕСС-ДОСТАВКИ ГРУЗОВ

Специальность 05.22.01 - Транспортные и транспортно-технологнческие системы страны, ее регионов и городов, организации производства на транспорте

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждений высшего профессионального образования «Академия гражданской авиации (технический университет)» на кафедре №20 «Менеджмента», Санкт-Петербург

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

доктор технических наук, профессор заслуженный деятель науки РФ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор технических наук, профессор кандидат технических наук, доцент

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

Кондратьев Александр Андреевич

Бачевский Сергей Викторович Зайцев Евгений Николаевич

Санкт-Петербургский инженерно-экономический университет

Защита состоится «_18_»_марта__2005г. в_10_ часов на заседании Диссертационного совета Д 223.012.01 в ФГОУ ВПО «Академия гражданской авиации (технический университет)» по адресу: 196210, Санкт-Петербург, ул.Пилотов 38, ауд.522.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГОУ ВПО «Академия гражданской авиации (технический университет)».

Автореферат разослан «_» 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 223.012. доктор физико-математических наук, профессор

С.А.Исаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования. Тенденции развития рынка транспортных услуг в Российской Федерации однозначно свидетельствуют о все большем внимании транспортных и экспедиторских компаний к методам повышения эффективности управления как одного из наиболее перспективных направлений повышения своей конкурентоспособности. Важную роль в организации перевозок играет процесс планирования, учитывающий расположение грузовой клиентуры, размеры грузовых партий, характеристики парка транспортных средств. Для транспортно-логистических систем при поставках «от двери до двери» вопросы организации централизованного завоза и вывоза грузов на терминалы являются важными на любом виде транспорта, а также при смешанных перевозках. Оптимальное планирование облегчает управление перевозками и сводит к минимуму возможные корректировки в ходе выполнения плана. Наличие и величина положительного результата определяется эффективностью использования парка транспортных средств (ТС) с учетом условий перевозки. Возможность использования ТС, различных по техническим и экономическим характеристикам, предполагает возможность использования большого количества допустимых планов перевозки для одного набора заявок, и даже приблизительная оценка диспетчером перевозок каждого из них с целью выбора оптимального является трудоемким процессом. С ростом грузопотока увеличивается время планирования и понижаются качественные характеристики плана перевозок

К настоящему времени явно наблюдается на практике спрос на новые методы оптимального планирования и специальное программное обеспечение. Он сформирован большим количеством самостоятельно действующих на рынке транспортно-логистических компаний и экспедиторских фирм и их стремлением к повышению уровня своей конкурентоспособности. Кроме этого, на российском рынке транспортных услуг набирает силу и новая система экспресс-доставки грузов, построенная на принципах транспортной логистики. При этом фактор времени «точно в срок» является показателем качества

доставки груза «от двери до двери», своеобразным товарным брендом. На российском рынке уже в настоящий момент действуют все мировые лидеры в области экспресс-доставки грузов. Российские компании также проявляют повышенный интерес к данной сфере транспортных услуг. Поэтому постоянное обновление методов оптимизации и разработка новых алгоритмических и программных средств в данной области является одной из основных задач. Указанные обстоятельства обуславливают высокую практическую актуальность темы настоящего исследования.

Анализ работ по данным направлениям показал, что, несмотря на большое количество существующих работ, близких по тематике, вопросы завоза и вывоза грузов с использованием парка из нескольких типов ТС с учетом фактора времени нельзя считать исследованными исчерпывающим образом. В большинстве постановок задач приоритет отдается или минимизации затрат, или минимизации времени. Известные методы поиска оптимальных решений имеют определенные трудности при программной реализации.

В настоящий момент, когда уровень техники весьма высок, а возможности компьютеров настолько велики, что позволяют всерьез говорить о создании информационного общества, стала возможной реализация новых технологий транспортной работы на базе математических методов оптимизации, позволяющих создавать компьютерные программы, гибко реагирующие на условия внешней среды. Поэтому разработка алгоритма поиска оптимального решения для задачи завоза/вывоза груза с учетом фактора времени, позволяющего находить оптимальные или близкие к ним решения, легко программируемого и адаптируемого к планированию перевозок на различных видах транспорта, является весьма актуальной и с научной точки зрения.

Научная задача, решенная в настоящей работе: синтез обобщённой модели функционирования системы завоза/вывоза по топологическому

принципу с учетом фактора времени и разработка алгоритма оптимального планирования с временным сервисом.

Цель работы: автоматизация и оптимизация деятельности должностных лиц транспортно-экспедиторских фирм и логистических торгово-промышленных компаний в ходе решения задачи оперативного планирования завоза/вывоза с временным сервисом.

Объект нсследовяввя. Объектом исследования является транспортно-логистическая система, включающая терминал нового поколения, осуществляющий концентрацию и распределение грузов в пределах определенного региона, диспетчера перевозок, ответственного за планирование и организацию перевозок, автоматизированное рабочее место диспетчера перевозок, грузовую клиентуру, расположенную в пределах региона, парк, включающий один или несколько типов ТС.

Предмет исследования. Предметом исследования являются методы и алгоритмы оптимального планирования процесса завоза вывоза грузов.

Методы исследования. Методической основой для исследования послужили работы отечественных и зарубежных ученых в области математического моделирования транспортных задач и методов программирования, а также работы в области управления транспортом, нормативные документы, регламентирующие работу воздушного и автомобильного транспорта.

Научная новизна заключается в синтезе модели процесса завоза вывоза, учитывающей новые ограничения и временные показатели качества функционирования современного транспортного предприятия, а также в разработке модифицированного алгоритма решения задачи оптимизации процесса завоза вывоза с временным сервисом.

Практическая значимость. Практическая значимость работы заключается в обеспечении возможности:

- использовать предложенный комплекс алгоритмических и программных средств должностными лицами транспортно логистических

б

компаний, занимающихся завозом/вывозом и организацией экспресс-доставки грузов:

-проанализировать с учетом текущей оперативной ситуации по распределению грузопотоков, характеру сервиса времени доставки и располагаемому парку ТС различные варианты доставки грузов и принять наиболее рациональный к исполнению, с сохранением альтернативных планов на случай возможного изменения оперативной обстановки;

-автоматизировать процессы планирования, принятия управляющих решений и необходимого документооборота при организации завоза и вывоза грузов на терминалы;

-определить приоритет использования ТС с различными характеристиками для выполнения определенного комплекта заявок.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: конференциях и межвузовских тематических семинарах.

Результаты исследований и основные положения диссертационной работы опубликованы в 6 печатных работах: «Методический подход к оценке эффективности функционирования транспортно логистической системы интермодальных перевозок компании с использованием перспективных телекоммуникационных систем», «Общие принципы формирование защищенных информационных каналов обслуживания интермодальных транспортных коридоров», «Методический подход для моделирования и анализа функционирования логистических систем», «Обеспечение безопасности информационных каналов интермодальных транспортных коридоров», «Имитационное моделирование функционирования логистической доставки грузов автомобильным транспортом», « Обоснование топологии информационных каналов контроля пропускной способности и эффективности функционирования интермодальных транспортных коридоров».

Положения, выносимые на защиту:

1.Синтезированная обобщенная модель функционирования системы завоза/вывоза более адекватно отражает такие организационные особенности и экономические реалии транспортного производства, как доставка «точно в срок», чем ранее известные.

2.Алгоритм оптимального планирования завоза/вывоза с временным сервисом позволяет получить оптимальный план завоза/вывоза, учитывающий, в отличие от ранее разработанных, требования клиента по времени доставки.

3.Программные приложения, реализующие алгоритм оптимального планирования завоза/вывоза с временным сервисом, и рекомендации по их интеграции в пакеты прикладных программ транспортного предприятия позволяют реализовать полученные результаты при автоматизации и оптимизации деятельности должностных лиц транспортно-экспедиторских фирм и логистических компаний в ходе решения задач оперативного планирования.

Обоснованность результатов и положений работы достигается математически корректной постановкой научной задачи, использованием апробированного математического аппарата оптимального планирования, всесторонним глубоким анализом состояния дел в предметной области.

Достовервость полученных результатов и положений подтверждается сходимостью полученных математических выражений к ранее известным при исключении требований временного сервиса, численной проверкой алгоритмов при решении конкретных задач планирования завоза/вывоза, программной реализацией разработанных методов и предложений.

Для достижения цели на первом этапе исследований был выполнен анализ задачи оптимального планирования концентрации и распределения грузопотоков на современном рынке транспортных услуг с учетом фактора времени и выделены характерные особенности таких задач, дана математическая формулировка задачи оптимизации, отражающей эти особенности.

На втором этапе проведен анализ известных задач математической оптимизации, выявлены их сходства и различия с поставленной задачей. Дан обзор и анализ методов решения задач оптимизации, исследована возможность их применения к поставленной задаче, обоснован выбор базового метода разработки программно-алгоритмических средств.

На третьем этапе была разработана модель процесса оперативного планирования завоза/вывоза на основе использования метода L-кратчайших маршрутов и предложена процедура модернизации базового метода и алгоритмы поиска оптимального решения - плана перевозок, представляющего собой схему объезда клиентов с назначением на рейсы ТС определенного типа с целью минимизации транспортных расходов при выполнении сервиса по времени доставки груза для каждого клиента.

Для проверки работоспособности предложенных моделей, алгоритмов и процедур на четвертом этапе были проведены экспериментальные работы по внедрению их в практику, и на этой основе сформулированы рекомендации по внедрению полученных результатов в процесс оперативного планирования завоза/вывоза грузов.

Работа изложена на 157 страницах, включает 30 рисунков и 1 таблицу, состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во Введении кратко рассмотрена динамика рынка перевозок за последнее десятилетие, выявлено несоответствие в предметной области между существующими методами оперативного планирования завоза/вывоза и потребностями транспортно-экспедиторских компаний в современных рыночных условиях, на основе которого вербально сформулированы цель исследования, научная задача, подлежащая решению, определены основные этапы решения научной задачи, приведены результаты решения и положения, выносимые на защиту. Дана характеристика полученных результатов и положений с точки зрения научной новизны, практической значимости, обоснованности и достоверности.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ МЕТОДОВ И ЗАДАЧ ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАВОЗА/ВЫВОЗА ГРУЗОВ С УЧЕТОМ ФАКТОРА

ВРЕМЕНИ.

В соответствии с ранее намеченным планом исследования, в первой главе работы выполнен анализ известных задач планирования завоза/ вывоза грузов транспортно-экспедиторской компании при организации перевозки с воздушным плечом (рис.1), организационных схем доставки вертолетной авиации (рис.2), типовой схемы организации поставок через дистрибуционный центр (рис.3) и схем экспресс-доставки грузов «от двери до двери» и «точно в срок».

Выявлено, что рассмотренные схемы завоза/вывоза грузов на терминале, несмотря на некоторые частные отличия, могут быть сведены к одной типовой схеме, используемой в практике многих других компаний. В рамках выделенной схемы периодически решаются однотипные задачи обоснования потребного количества транспортных средств и задачи оперативного планирования их использования, что составляет основу принятия решения при управлении процессом завоза/вывоза грузов. При этом, основным направлением повышения конкурентоспособности транспортных компаний является не только расширение номенклатуры предоставляемых услуг путем реализации принципа доставки «от двери до двери», но и повышения качества предоставляемых услуг путем реализации принципа «доставка точно в срок», снижения трансакцизных и производственных издержек за счет повышения эффективности оперативного планирования и управления использованием транспортных средств. Подтверждено, что используемые на практике в настоящее время методы решения задач оперативного планирования и управления транспортными средствами в выделенной типовой системе завоза/вывоза базируются, в основном, на использовании личного опыта операторов и, в отдельных случаях, на результатах применения известных методов оптимального управления.

ши ооганизации пеоевозки с воздушным плечом

Такое состояние дел существенно затрудняет возможность систематизации и комплексной автоматизации процессов оперативного планирования, а также не обеспечивает непосредственный учет фактора времени перевозок. Преодоление указанного несоответствия представляет собой одно из перспективных направлений повышения конкурентоспособности компаний - участников рынка транспортных и экспедиторских услуг.

Установлено, что в большинстве случаев в практике работы транспортао-экспедиторских компаний время доставки используется лишь как выходной показатель уровня сервиса компании, и не входит в функционал качества при оптимизации управленческих решений. Обосновано, что интегральный показатель времени перевозок может входить в состав целевой функции в задачах оптимального планирования и использоваться как основной критерий оценки качества допустимых решений.

Исходя из известных общих принципов' системного подхода решения задач анализа и синтеза сложных организационно-технических систем,

сформулировано наиболее рациональное направление решения поставленной научной задачи:

1. Формирование системной модели завоза/вывоза грузов с учетом фактора времени.

2. Разработка на ее основе обобщенного алгоритма оптимального планирования.

Рис.3. Типовая схема организации поставок через дистрибуционный центр

ГЛАВА 1 СИНТЕЗ МОДЕЛЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЗАВОЗА/ВЫВОЗА ГРУЗОВ.

На основании анализа типовых схем завоза/вывоза грузов во второй главе работы синтезирована модель функционирования системы завоза/вывоза и сформулирована содержательная и математическая формулировка задачи обоснования оптимального варианта завоза/вывоза, предусматривающая прямой учет факторов, характерных и существенных для всех рассмотренных схем. Отличительной особенностью поставленной задачи является совместное решение частной распределительной задачи с иноготипным парком транспортных средств по закреплению клиентов и их грузов оптимальным образом за транспортным средством конкретного типа и определение

оптимального порядка объезда их транспортным средством, в рамках одного рейса При этом для каждого клиента обеспечивается выполнение временных требований по срокам доставки грузов.

Модель функционирования системы завоза/вывоза построена по топологическому принципу (рис.4) с применением стандартного подхода; задачи развозки с временными окнами. Определению подлежит векторный план доставки X (выражение 1), минимизирующий целевую функцию стоимости (выражение 2) при ограничениях (выражения 3... 7).

X=- .Лс Л >-Л ........ •'/ . О)

РМ=£С„, *'!/(<?-,.'?], (2)

/-1

п+м, + .+//* -Я.Л в (3)

.....'/-Д (4)

м

(5)

¿fc.il " "

(7)

Здесь;

К-количество рейсов,

1,2,...ДС- номер рейса; I, е{1,2,...,/*} -- тип транспортного средства, закрепленного за 8-м рейсом; ц, - количество получателей, включаемых в шиш s-ro рейса с условием (3); п - число получателей;

¡^5- номер получателя, объезжаемого 1-м по порядку на s-м рейсе;

-масса груза для данного получателя с номером ¡г* Съгрузоподъемность 1-готранспортного средства на 8 м рейсе;

V - скорость 1-го транспортного средства,

Н?/-»'/! - расстояние между последовательно объезжаемыми получателями;

^ - временной интервал, «окно», в пределах которого необходимо доставить груз в ьй пункт. Он определяется временем начала у и временем конца «окна» (й.

Во второй главе также выполнен анализ известных методов решения оптимизационных задач, относящихся к типу транспортных. Показана возможность их использования для решения поставленной задачи в исследовательских целях и в целях перспективного и долгосрочного планирования. Обосновано, что в целях оперативного планирования при решении поставленной задачи целесообразно использовать метод L-маршрутов.

Результаты, полученные во второй главе диссертации, составляют основу первого положения, выносимого на защиту.

Совокупность результатов второй главы диссертации позволила перейти к разработке вычислительного алгоритма, позволяющего в автоматизированном режиме находить оптимальное решение для задач завоза/вывоза с временным

Рис.4. Задача завоза/вывоза грузов

сервисом (выражения 1 - 7) как основы для создания системы автоматизированного планирования перевозок по топологическому принципу с временным сервисом.

ГЛАВА Э. АЛГОРИТМ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАВОЗА/ВЫВОЗА С ВРЕМЕННЫМ СЕРВИСОМ.

В первом параграфе третьей главы предложен методический подход к пошаговому построению оптимального плана завоза/вывоза с использованием L-кратчайших маршрутов. Сущность его поясняется рисунком 5 и заключается в том, что на первом шаге выстраиваемый маршрут содержит одну точку из множества пунктов назначения, на втором - две и т.д. Каждый промежуточный шаг характеризуется параметром состояния 8!"=(1Щ где ь номер пункта назначения, из которого начнется движение на к-м шаге; 1-тип исходящего транспортного средства; ' располагаемый ресурс грузовместимости. Начальные условия для процедуры оптимизации определяются при к -1. Оптимальный план перевозок и к-е пошаговые целевые функции определяются последовательно, обратными шагами с помощью рекуррентных уравнений динамического программирования. Оптимальный к-й маршрут вычисляется путем добавления к уже найденным и запомненным в программе к-1 шаговым маршрутам нового отрезка.

На основе предложенного подхода во втором параграфе третьей главы разработан алгоритм определения L-кратчайших маршрутов в процессе оперативного планирования завоза/вывоза В третьем параграфе этот общеизвестный метод модифицирован (рис.6) для обеспечения возможности учета фактора времени при доставке грузов, в соответствии с поставленной в диссертации научной задачей. Для модернизации был введен новый временной фактор и использовано отмеченное формальное сходство его с математическим описанием фактора грузоподъемности.

В четвертом параграфе приведены результаты программной реализации алгоритма Исследования показали, что алгоритм L-кратчайших маршрутов

позволяет добиться снижения значения целевой функции (2) на 3...10% по сравнению с алгоритмом классического динамического программирования.

Повышается загрузка транспортных средств, уменьшается число рейсов плана за счет исключения рейсов с малой загрузкой. Поскольку предложенные изменения не затрагивают основной структуры алгоритма, то показатели эффективности его применения для решения задач завоза/вывоза с временным сервисом сохраняются на прежнем уровне. В параграфе также выработаны рекомендации по заданию параметра L.

„ Совокупность результатов, изложенных в третьей главе, составляет основу второго положения, выносимого на защиту.

Рис.6. Блок-схема модернизации алгоритма для обеспечения возможности учета фактора времени в процессе оперативного планирования завоза/вывоза

ГЛАВА 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ ПРЕДЛАГАЕМЫХ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ В ПРАКТИКУ ОПЕРАТИВНОГО

ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАВОЗА/ВЫВОЗА ГРУЗОВ. В четвертой главе диссертации выполнена адаптация программного комплекса для оперативного планирования завоза/вывоза вручную с учетом фактора времени, параллельно с процедурой автоматической оптимизации (рис.7). Предложены дополнительные изменения интерфейса, позволяющие оператору комплектовать план перевозок вручную для более чем 20 пунктов доставки с учетом характеристик парка транспортных средств по грузоподъемности и параметрам сервиса по времени. Разработана процедура модификации прикладной программы, позволяющей формировать оперативные планы завоза/вывоза грузов на терминалы аэропортов для различных исходных данных по загрузке и видам сервиса времени для клиентов. Также в главе обоснована совокупность рекомендаций по практическому внедрению формализованных задач завоза/вывоза с временным сервисом на основе эвристических алгоритмов оценки маршрутов. Полученные результаты позволяют:

обосновывать наиболее рациональный вариант плана перевозок к исполнению, сохранив несколько вариантов, близких к нему, в качестве резервных на случай возможного изменения оперативной обстановки;

организовать процесс планирования вручную, с последующей автоматизированной оценкой полученных планов на близость к оптимальному и возможностью корректировки;

выводить графическую, и текстовую информацию о плане перевозок с последующей распечаткой схем маршрутов и транспортной документации для использования диспетчерами перевозок и операторами транспортных средств в процессе оперативного управления завоза/вывоза;

производить маркетинговые исследования рынка транспортных услуг, осуществляя исследовательское планирование задач завоза/вывоза, используя

Рис.7. Алгоритм прокладки маршрута вручную

известные статистические показатели в качестве исходных данных для определения перспективных направлений эксплуатации транспортных средств различных типов, и формирования на этой основе рационального состава парка транспортных средств, оптимальным образом ориентированного на распределение грузопотоков региона, обслуживаемого компанией.

Совокупность результатов третьей и четвертой главы составляет основу третьего положения, выносимого на защиту.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных в диссертационной работе исследований была проведена разработка и обоснование совокупности новых подходов и процедур решения задач завоза/вывоза грузов в транспортно-логистических системах и в системах экспресс-доставки с учетом фактора времени как вида сервиса и показателя качества транспортных услуг. Предложенные новые подходы и процедуры решения задач реализованы в вида новых алгоритмов и модернизации, ранее разработанных программных средств, позволяющих фирмам-потребителям качественно и в оперативном режиме осуществлять планирование и организацию перевозки грузов на различных видах транспорта.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Проведен анализ основных задач планирования перевозок на различных видах транспорта, требующих централизованного подхода к организации оперативного планирования завоза/вывоза грузов на терминалы. При этом результаты анализа особенностей учета фактора времени подтвердили позицию и практическую актуальность темы исследования, позволили обосновать возможность объединения рассматриваемых задач и исследования в дальнейшем одной обобщенной задачи с единой математической формулировкой, отражающей основные отличительные и типовые особенности задач оперативного планирования на различных видах транспорта.

2. Проведен анализ постановки задачи завоза/вывоза в типовых случаях оперативного планирования и выявлены перспективные возможности

формализованного прямого учета в постановке задачи фактора времени с учетом особенностей содержательных описаний реальных транспортных систем.

В диссертации предложена новая единая математическая модель организации оперативного планирования завоза/вывоза и сформулированная на ее основе общая постановка задачи завоза/вывоза грузов с временным сервисом, которая с высокой степенью адекватности отражает основные технологические особенности планирования перевозок.

Проведен анализ возможности использования известных методов оптимального решения задач планирования на транспорте и выбран базовый метод решения задачи оптимального планирования завоза/вывоза грузов, представляющий собой многошаговый процесс построения оптимального маршрута с улучшением значения целевой функции на каждом шаге и учетом развития выстраиваемых маршрутов на последующих шагах.

3. Предложен модернизированный алгоритм построения оптимального маршрута, позволяющий находить оптимальные и близкие к ним маршруты. Проектные шаги заключаются в дополнении параметров состояния и измения процедур проверки допустимости маршрута на каждом шаге с учетом сервиса времени доставки груза получателям и выполнения плана перевозок в пределах рабочего дня. При этом сохраняется высокая эффективность базового метода для решения задачи планирования и минимизации затрат на исполнение плана перевозок.

4. Разработана процедура модификации прикладной программы, позволяющая разрабатывать оперативные планы завоза/вывоза грузов на терминалы аэропортов для различных исходных данных по загрузке и видам сервиса времени для клиентов.

5. Обоснованы направления и конкретные приемы модификации отдельного режима программы - процедуры ручной прокладки маршрута оператором с возможностью последующего автоматического контрольного планирования.

Предложены дополнительные изменения интерфейса» позволяющие оператору комплектовать план перевозок вручную для более чем 20 пунктов доставки с учетом характеристик парка ТС по грузоподъемности и параметров сервиса времена

6. Обоснована совокупность рекомендаций по практическому внедрению формализованных задач завоза/вывоза с временным сервисом на основе эвристических алгоритмов оценки маршрутов.

Полученные результаты позволяют: "

-обосновывать наиболее рациональный вариант плана перевозок к исполнению, сохранив несколько вариантов, близких к нему, в качестве резервных на случай возможного изменения оперативной обстановки;

•организовать процесс планирования вручную с последующей автоматизированной оценкой полученных планов на близость к оптимальному;

- выводить графическую и текстовую информацию о плане перевозок с последующей распечаткой схем маршрутов и транспортной документации для использования диспетчерами перевозок и операторами ТС в процессе

- производить маркетинговые исследования рынка транспортных услуг, осуществляя исследовательское планирование задач завоза/вывоза, используя известные статистические показатели в качестве исходных данных для определения перспективных направлений эксплуатации ТС различных типов и формирования на этой основе рационального состава парка ТС, оптимальным образом ориентированного на распределение грузопотоков региона,

Таким образом, научная задача - синтез обобщенной модели функционирования, системы завоза/вывоза по топологическому принципу с учетом фактора времени и разработка алгоритма оптимального планирования с временным сервисом. доставленная в работе, решена Цель работы, заключающаяся в автоматизации и оптимизации деятельности должностных лиц транспортно-экспедиторских фирм и логистических торгово-

промышленных компаний в ходе решения задачи оперативного планирования завоза/вывоза с временным сервисом, достигнута.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Ковалев О. С. Обеспечение безопасности информационных каналов интермодальных транспортных коридоров // Материалы Всероссийской НПК «Логистика и новые технологии на транспорте. СПб, 2004. С.51-53

2. Кондратьев А.А. Ковалев О.С. Методический подход к оценке эффективности функционирования транспортно-лстистической системы интермодальных перевозок компании с использованием перспективных телекоммуникационных систем // Материалы 34 НТК АГА С-Пб 2004.С.67.

3. Ковалев О.С. Имитационное моделирование функционирования логистической системы доставки грузов автомобильным транспортом // Сборник трудов МГТУ ГА Москва 2004.С.34.

4. Ковалев О.С. Володягин А.В. Обоснование топологической информации каналов контроля пропускной способности и эффективности функционирования интермодальных транспортных коридоров // Сборник трудов МГТУ ГА Москва 2004.С.41.

5. Володягин А. В. Володягин В.А. Ковалев О.С. Общие принципы формирования защищенных информационных каналов обслуживания интермодальных транспортных коридоров // Межвузовский тематический сборник научных трудов XXVI научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Проблемы эксплуатации и совершенствование транспортных систем». С-Пб 2004.Т. 10, с. 136-138

6. Володягин А.В. Ковалев О.С. Мацко Л.А. Методический подход для моделирования и анализа функционирования логистических систем // Межвузовский тематический сборник «Проблемы эксплуатации и совершенствования транспортных систем» С-Пб 2005.Т. 11, с.69-70.

Подписано к печати 16.02.2005г Формат 60*90 1/16 Зак.326 Сб Уч.изд.л 1,5 Тир. 100 Тип.Академни ГА 196210,СЛетербург,ул.Пилотоадом 38

05. ZZ

/ i ti

I s- f ■

Í t;i »«vür/

. V 'У

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ МЕТОДОВ И ЗАДАЧ ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАВОЗА/ВЫВОЗА ГРУЗОВ С УЧЕТОМ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ.

1.1. Анализ организационных схем завоза/вывоза грузов на грузовые терминалы.

1.2.Анализ организационных схем завоза/вывоза грузов вертолетной авиацией.

1.3 Анализ организационных схем экспресс-доставки грузов и поставок в транспортно-логистических системах.

Выводы.

Глава 2. СИНТЕЗ МОДЕЛЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЗАВОЗА/ВЫВОЗА ГРУЗОВ.

2.1.Синтез модели организации завоза/вывоза грузов по топологическому принципу.

2.2.Синтез модели организации завоза/вывоза с учетом фактора времени.

2.3.Анализ возможности применения известных методов для решения задач обоснования оптимальных планов завоза/вывоза.

Выводы.

Глава 3. АЛГОРИТМ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ

ЗАВОЗА/ВЫВОЗА С ВРЕМЕННЫМ СЕРВИСОМ.

3.1.Модель процесса оперативного планирования завоза/вывоза с использованием L-кратчайших маршрутов.

3.2.Алгоритм определения L-кратчайших маршрутов в процессе оперативного планирования завоза/вывоза.

3.3.Модификация алгоритма для обеспечения возможности учета фактора времени.

3.4.Вариант реализации алгоритма определения L-кратчайшего пути для решения задачи оперативного планирования завоза/вывоза.

Выводы.

Глава4.РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ ПРЕДЛАГАЕМЫХ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ В ПРАКТИКУ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАВОЗА/ВЫВОЗА ГРУЗОВ.

4.1. Адаптация программного комплекса для оперативного планирования завоза/вывоза вручную с учетом фактора времени.

4.2.Рекомендации по использованию алгоритма оперативного планирования завоза/вывоза в режиме совместной работы с коммерческими пакетами прикладных программ.

4.3.Рекомендации по практическому внедрению формализованных задач завоза/вывоза с временным сервисом на основе эвристических алгоритмов оценки маршрутов.

Выводы.

Актуальность темы. Тенденции развития рынка транспортных услуг в Российской Федерации однозначно свидетельствуют о все большем внимании транспортных и экспедиторских компаний к методам повышения эффективности управления как одного из наиболее перспективных направлений повышения своей конкурентоспособности. Начиная с 1990г. при вхождении в мировой рынок началось активное внедрение в наших транспортных предприятиях западных систем управления. При этом, как правило, не уделялось должного внимания анализу применимости этих методов в сложившихся рыночных условиях. В результате, сохраняя общую для страны тенденцию, российские транспортные компании попали в жесточайшие условия конкуренции, оказавшись не в полной мере подготовленными к работе в таких условиях. Еще одним отрицательным фактором явилась общая нестабильность процессов реформирования экономической системы страны. Тем не менее, в таких тяжелейших условиях достаточно большое количество российских компаний, работающих на рынке перевозок и экспедирования на всех видах транспорта, сумели наладить производственный процесс. Причем самой доходной частью, вполне естественно, стали международные перевозки, что было обусловлено ростом товарооборота между Россией и западными странами. В основном за счет международного сектора более или менее поддерживалась транспортировка грузов и внутри России.

Со временем, однако, различие в этих двух сферах отрасли, внутренней и внешней, стало расти. Неравенство еще более усугубилось тем, что и на государственном, и на корпоративном уровне высшие приоритеты отдавались международным транспортным каналам. Между тем на Западе в рамках глобализации и создания единого мирового экономического пространства наблюдалось сближение и сращивание систем международных и внутренних перевозок. Это вполне отвечало доминированию весьма популярных принципов логистического подхода — «от двери до двери» и «точно в срок», позволявших получать значительные экономические выгоды в конкурентной борьбе клиентов.

Начиная с 1999 года обстановка в сфере перевозок в России стала постепенно нормализоваться, и на практике отчетливо обозначились ряд характерных особенностей рынка транспортных услуг в РФ. Произошло разделение клиентов по видам транспорта, что привело к более четкому выделению грузопотоков. Наметившийся экономический рост соответственно привел к росту перевозок.

Тем не менее, большинство компаний заинтересованы в укрупнении грузопотоков, перевозимых отдельными видами транспорта при посреднической деятельности этих компаний. В целях упрочнения своего положения фирмы, работающие на различных видах транспорта, комбинируются (кооперируются) друг с другом для выполнения интермодальных перевозок. В этих условиях аналогами зарубежных логистических центров становятся места сосредоточения грузов: терминалы аэропортов, морских и речных портов, грузовые дворы, и склады железнодорожных станций. В данных пунктах имеется возможность не просто пропускать большие партии грузов, но и комбинировать их, оптимизируя таким образом грузопоток. Появилась потребность в новых методах обработки грузов и планирования перевозок. Перспективы развития экономики непосредственно связаны с повышением эффективности управления транспортными процессами, в частности, перевозками грузов.

Субъектами рынка транспортных услуг, обеспечивающими формирование грузовой базы воздушного транспорта, являются авиакомпании, их агенты и экспедиторские компании, специализирующиеся на воздушных перевозках. Эти компании часто владеют собственными терминалами или арендуют терминалы аэропорта и обеспечивают на них накопление и консолидацию отправок. Агенты и экспедиторы обеспечивают не только передачу грузов в грузовые службы аэропортов, но и организуют прием грузов со склада отправителей с доставкой в аэропорт, планирование и организацию вывоза грузов с терминалов аэропортов «до двери» получателей.

В развитие этих функций некоторые экспедиторы становятся договорными перевозчиками, выдавая от своего имени сквозной транспортный документ на перевозку от отправителя до аэропорта назначения или «от двери до двери».

Авиакомпании, традиционно занимающиеся воздушными перевозками между аэропортами, в условиях обострившейся конкуренции расширяют свои функции и переходят на организацию доставки «от двери до двери». Эти компании через свои филиалы организуют завоз и вывоз грузов на терминалы аэропортов.

Активную позицию в этих вопросах, занимают грузовые службы аэропортов, не только поощряющие развитие таких перевозок, но и самостоятельно организующие завоз и вывоз грузов по договорам для всех субъектов рынка перевозок. Ключевое положение грузовых служб аэропортов в обработке грузов на терминале и при перемещении их между терминалом и бортом ВС, а также совместная работа с авиакомпаниями при организации воздушных перевозок, позволяют организовывать перевозки по принципу «от двери до двери», включая доставку грузов в аэропорт и саму воздушную перевозку в составе логистической системы поставок в качестве технологического звена.

Перевозки подобного рода являются наиболее перспективными в настоящий момент, поскольку позволяют гибко связать процесс производства с процессом реализации товара с минимальными транспортными затратами на всех этапах логистической цепи. В развитии этого направления заинтересованы крупные торгово-промышленные компании, стремящиеся встроить транспортные процессы в сферу своей деятельности в качестве равнозначной составляющей. Однако, для обеспечения наиболее полного и гибкого взаимодействия необходимо выполнение и второго принципа «точно в срок».

Это обстоятельство подчеркивает сложившийся разрыв между международной и внутренней составляющими рынка услуг доставки. Для повышения конкурентоспособности российских транспортных компаний и их эффективной деятельности в области логистики необходимо повысить уровень организации перевозок внутри Российской Федерации до мирового уровня.

Важную роль в организации перевозок играет процесс планирования, учитывающий расположение грузовой клиентуры, размеры грузовых партий, характеристики парка транспортных средств. Для транспортно-логистических систем при поставках «от двери до двери» вопросы организации централизованного завоза и вывоза грузов на терминалы являются важными на любом виде транспорта, а также при смешанных перевозках. Оптимальное планирование облегчает управление перевозками и сводит к минимуму возможные корректировки в ходе выполнения плана. Наличие и величина положительного результата определяется эффективностью использования парка транспортных средств (ТС) с учетом условий перевозки. Возможность использования ТС, различных по техническим и экономическим характеристикам, предполагает возможность использования большого количества допустимых планов перевозки для одного набора заявок, и даже приблизительная оценка диспетчером перевозок каждого из них с целью выбора оптимального является трудоемким процессом. С ростом грузопотока увеличивается время планирования и понижаются качественные характеристики плана перевозок.

Повысить качество планирования можно, используя современные ЭВМ, программное обеспечение, использующее аппарат математического моделирования систем и процессов. Условия оперативной деятельности транспортных и логистических компаний требуют программного продукта, позволяющего, используя стандартный набор исходных данных, составить оптимальный план перевозок с учетом особенностей комплекта заявок и имеющегося в наличии или предполагаемого парка ТС. Результаты работы программы должны представлять диспетчеру транспортной компании четкую картину планируемой оперативной обстановки, позволять принимать управляющие решения (заказ ТС, распределение заданий водителям, определение порядка загрузки ТС, выделение ресурсов ГСМ), обеспечивать производственный процесс необходимыми документами (путевые листы, план погрузо-разгрузочных работ). Таким образом, возникает объективная потребность в повышении степени автоматизации процесса принятия решений при организации перевозок, резкого снижения субъективной роли диспетчера. Алгоритмы, реализующие процесс поиска оптимального плана перевозок, должны разрабатываться на базе математических моделей, адекватно описывающих характерные особенности реальных транспортных систем, содержащих в себе подобные процессы.

К настоящему времени явно наблюдается на практике спрос на новые методы оптимального планирования и специальное программное обеспечение. Он сформирован большим количеством самостоятельно действующих на рынке транспортно-логистических компаний и экспедиторских фирм и их стремлением к повышению уровня своей конкурентоспособности. Кроме этого, на российском рынке транспортных услуг набирает силу и новая система экспресс-доставки грузов, построенная на принципах транспортной логистики. При этом фактор времени «точно в срок» является показателем качества доставки груза «от двери до двери», своеобразным товарным брендом. На российском рынке уже в настоящий момент действуют все мировые лидеры в области экспресс-доставки грузов. Российские компании также проявляют повышенный интерес к данной сфере транспортных услуг. Поэтому постоянное обновление методов оптимизации и разработка новых алгоритмических и программных средств в данной области является одной из основных задач. Указанные обстоятельства обуславливают высокую практическую актуальность темы настоящего исследования.

Методы оптимизации процессов, предназначенные и для решения транспортно-ориентированных задач, разрабатывались в математике с середины 20-го века. Математическим моделям транспортных систем, постановкам таких задач и методам их решения посвящены работы А.С.Беленького, А.Э.Горева, П.А.Кравченко, Г.А.Крыжановского, Е.А.Куклева, ИИ.Меламеда, С.М.Резера, М.И.Рубинштейна, С.И.Сергеева, И.Х.Сигала, Y.Dumas, M.M.Solomon, L.D.Bodin и других. К настоящему времени исследованы основные задачи транспортной оптимизации, отражающие способы организации перевозок при концентрации или разделении грузопотоков. Разработано множество алгоритмов, основанных на методах математического программирования и позволяющих получать оптимальные или близкие к ним решения для отдельных постановок. Очень часто весьма перспективные методы, позволяющие решать задачи с высокой степенью сложности и большим количеством ограничений, не могли быть реализованы на практике из-за сложности формализованного описания и объективных трудностей при формировании адекватных исходных данных. Первоначальное распространение получили лишь наиболее простые методы или частные случаи решения конкретных задач. С появлением и развитием электронно-вычислительной техники возможности использования различных методик расширились, хотя и в известных пределах, ограниченных уровнем технического развития.

Анализ работ по данным направлениям показал, что, несмотря на большое количество существующих работ, близких по тематике, вопросы завоза и вывоза грузов с использованием парка из нескольких типов ТС с учетом фактора времени нельзя считать исследованными исчерпывающим образом. В большинстве постановок задач приоритет отдается или минимизации затрат, или минимизации времени. Известные методы поиска оптимальных решений имеют определенные трудности при программной реализации.

В настоящий момент, когда уровень техники весьма высок, а возможности компьютеров настолько велики, что позволяют всерьез говорить о создании информационного общества, стала возможной реализация новых технологий транспортной работы на базе математических методов оптимизации, позволяющих создавать компьютерные программы, гибко реагирующие на условия внешней среды. Поэтому разработка алгоритма поиска оптимального решения для задачи завоза/вывоза груза с учетом фактора времени, позволяющего находить оптимальные или близкие к ним решения, легко программируемого и адаптируемого к планированию перевозок на различных видах транспорта, является весьма актуальной и с научной точки зрения.

Научная задача - синтез обобщённой модели функционирования системы завоза/вывоза по топологическому принципу с учётом фактора времени и разработка алгоритма оптимального планирования с временным сервисом.

Цель работы: автоматизация и оптимизация деятельности должностных лиц транспортно-экспедиторских фирм и логистических торгово-промышленных компаний в ходе решения задачи оперативного планирования, завоза/вывоза с временным сервисом.

Объект исследования. Объектом исследования является транспортно-логистическая система, включающая терминал нового поколения, осуществляющий концентрацию и распределение грузов в пределах определенного региона, диспетчера перевозок, ответственного за планирование и организацию перевозок, автоматизированное рабочее место диспетчера перевозок, грузовую клиентуру, расположенную в пределах региона, парк включающий один или несколько типов ТС.

Методы исследования. Методической основой для исследования послужили работы отечественных и зарубежных ученых в области математического моделирования транспортных задач и методов программирования, а также работы в области управления транспортом, нормативные документы, регламентирующие работу воздушного и автомобильного транспорта.

Для достижения цели на первом этапе исследований был выполнен анализ задачи оптимального планирования концентрации и распределения грузопотоков на современном рынке транспортных услуг с учетом фактора времени и выделены характерные особенности таких задач, дана математическая формулировка задачи оптимизации, отражающей эти особенности.

Проведен анализ известных задач математической оптимизации, выявлены их сходства и различия с поставленной задачей. Дан обзор и анализ методов решения задач оптимизации, исследована возможность их применения к поставленной задаче, обоснован выбор базового метода разработки программно-алгоритмических средств.

На третьем этапе была разработана модель процесса оперативного планирования завоза/вывоза на основе использования метода L-кратчайших маршрутов и предложена процедура модернизации базового метода и алгоритмы поиска оптимального решения - плана перевозок, представляющего собой схему объезда клиентов с назначением на рейсы ТС определенного типа с целью минимизации транспортных расходов при выполнении сервиса по времени доставки груза для каждого клиента.

Для проверки работоспособности предложенных моделей, алгоритмов и процедур на четвертом этапе были проведены экспериментальные работы по внедрению их в практику, и на этой основе сформулированы рекомендации по внедрению полученных результатов в процесс оперативного планирования завоза/вывоза грузов.

Научная новизна заключается в синтезе модели процесса завоза/вывоза, учитывающей новые ограничения и временные показатели качества функционирования современного транспортного предприятия, а также в разработке модифицированного алгоритма решения задачи оптимизации, процесса завоза/вывоза с временным сервисом.

Практическая значимость. Практическая значимость работы заключается в обеспечении возможности: использовать предложенный комплекс алгоритмических и программных средств должностными лицами транспортно- логистических компаний, занимающихся завозом/вывозом и организацией экспресс-доставки грузов:

- проанализировать с учетом текущей оперативной ситуации по распределению грузопотоков, характеру сервиса времени доставки и располагаемому парку ТС различные варианты доставки грузов и принять наиболее рациональный к исполнению, с сохранением альтернативных планов на случай возможного изменения оперативной обстановки;

-автоматизировать процессы планирования, принятия управляющих решений и необходимого документооборота при организации завоза и вывоза грузов на терминалы;

- определить приоритет использования ТС с различными характеристиками для выполнения определенного комплекта заявок.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: конференциях и межвузовских тематических семинарах.

Результаты исследований и основные положения диссертационной работы опубликованы в 6 печатных работах.(18,19,26,27,28,29)

Методический подход к оценке эффективности функционирования транспортно логистической системы интермодальных перевозок компании с использованием перспективных телекоммуникационных систем», «Общие принципы формирование защищенных информационных каналов обслуживания интермодальных транспортных коридоров», «Методический подход для моделирования и анализа функционирования логистических систем», «Обеспечение безопасности информационных каналов интермодальных транспортных коридоров», «Имитационное моделирование функционирования логистической системы доставки грузов автомобильным транспортом», « Обоснование топологии информационных каналов контроля пропускной способности и эффективности функционирования интермодальных транспортных коридоров». Положения, выносимые на защиту:

1.Синтезированная обобщённая модель функционирования системы завоза/вывоза более адекватно отражает такие организационные особенности и экономические реалии транспортного производства, как доставка «точно в срок», чем ранее известные.

2.Алгоритм оптимального планирования завоза/вывоза с временным сервисом позволяет получить оптимальный план завоза/вывоза, учитывающий, в отличие от ранее разработанных, требования клиента по времени доставки.

3.Программные приложения, реализующие алгоритм оптимального планирования завоза/вывоза с временным сервисом, и рекомендации по их интеграции в пакеты прикладных программ транспортного предприятия позволяют реализовать полученные результаты при автоматизации и оптимизации деятельности должностных лиц транспортно-экспедиторских фирм и логистических компаний в ходе решения задач оперативного планирования.

Работа изложена на 152 страницах, включает 30 рисунков и 1 таблицу.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Проведен анализ основных задач планирования перевозок на различных видах транспорта, требующих централизованного подхода к организации оперативного планирования завоза/вывоза грузов на терминалы. При этом результаты анализа особенностей учета фактора времени подтвердили позицию и практическую актуальность темы исследования, позволили обосновать возможность объединения рассматриваемых задач и исследования в дальнейшем одной обобщенной задачи с единой математической формулировкой, отражающей основные отличительные и типовые особенности задач оперативного планирования на различных видах транспорта.

2. Проведен анализ постановки задачи завоза/вывоза в типовых случаях оперативного планирования и выявлены перспективные возможности формализованного прямого учета в постановке задачи фактора времени с учетом особенностей содержательных описаний реальных транспортных систем.

В диссертации предложена новая единая математическая модель организации оперативного планирования завоза/вывоза и сформулированная на ее основе общая постановка задачи завоза/вывоза грузов с временным сервисом, которая с высокой степенью адекватности отражает основные технологические особенности планирования перевозок.

Проведен анализ возможности использования известных методов оптимального решения задач планирования на транспорте и выбран базовый метод решения задачи оптимального планирования завоза/вывоза грузов, представляющий собой многошаговый процесс построения оптимального маршрута с улучшением значения целевой функции на каждом шаге и учетом развития выстраиваемых маршрутов на последующих шагах.

3. Предложен модернизированный алгоритм построения оптимального маршрута, позволяющий находить оптимальные и близкие к ним маршруты. Проектные шаги заключаются в дополнении параметров состояния и изменил процедур проверки допустимости маршрута на каждом шаге с учетом сервиса времени доставки груза получателям и выполнения плана перевозок в пределах рабочего дня. При этом сохраняется высокая эффективность базового метода для решения задачи планирования и минимизации затрат на исполнение плана перевозок.

4. Разработана процедура модификации прикладной программы, позволяющая разрабатывать оперативные планы завоза/вывоза грузов на терминалы аэропортов для различных исходных данных по загрузке и видам сервиса времени для клиентов.

5. Обоснованы направления и конкретные приемы модификации отдельного режима программы - процедуры ручной прокладки маршрута оператором с возможностью последующего автоматического контрольного планирования.

Предложены дополнительные изменения интерфейса, позволяющие оператору комплектовать план перевозок вручную для более чем 20 пунктов доставки с учетом характеристик парка ТС по грузоподъемности и параметров сервиса времени.

6. Обоснована совокупность рекомендаций по практическому внедрению формализованных задач завоза/вывоза с временным сервисом на основе эвристических алгоритмов оценки маршрутов.

Полученные результаты позволяют:

- обосновывать наиболее рациональный вариант плана перевозок к исполнению, сохранив несколько вариантов, близких к нему, в качестве резервных на случай возможного изменения оперативной обстановки;

- организовать процесс планирования вручную с последующей автоматизированной оценкой полученных планов на близость к оптимальному;

- выводить графическую и текстовую информацию о плане перевозок с последующей распечаткой схем маршрутов и транспортной документации для использования диспетчерами перевозок и операторами ТС в процессе оперативного управления завоза/вывоза;

- производить маркетинговые исследования рынка транспортных услуг, осуществляя исследовательское планирование задач завоза/вывоза, используя известные статистические показатели в качестве исходных данных для определения перспективных направлений эксплуатации ТС различных типов и формирования на этой основе рационального состава парка ТС, оптимальным образом ориентированного на распределение грузопотоков региона, обслуживаемого компанией.

Таким образом, научная задача - синтез обобщённой модели функционирования системы завоза/вывоза по топологическому принципу с учётом фактора времени и разработка алгоритма оптимального планирования с временным сервисом. ,поставленная в работе, решена. Цель работы, заключающаяся в автоматизации и оптимизации деятельности должностных лиц транспортно-экспедиторских фирм и логистических торгово-промышленных компаний в ходе решения задачи оперативного планирования завоза/вывоза с временным сервисом, достигнута.

Автор выражает благодарность научному руководителю.

142

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных в диссертационной работе исследований была проведена разработка и обоснование совокупности новых подходов и процедур решения задач завоза/вывоза грузов в транспортно-логистических системах и в системах экспресс-доставки с учетом фактора времени как вида сервиса и показателя качества транспортных услуг. Предложенные новые подходы и процедуры решения задач реализованы в виде новых алгоритмов и модернизации ранее разработанных программных средств, позволяющих фирмам-потребителям качественно и в оперативном режиме осуществлять планирование и организацию перевозки грузов на различных видах транспорта.

1. Беленький А.С. Исследование операций в транспортных системах: идеи и схемы методов оптимизации планирования. - М.:Мир, 1992.

2. Беленький А.С. Математические модели оптимального планирования в транспортных системах // ВИНИТИ. Итоги науки и техники. -1988. Вып. 7, Организация управления транспортом.

3. Беленький А.С. Методы оптимального планирования на транспорте. М.: Знание, 1988.

4. Беленький А.С. Совершенствование планирования в транспортных системах: Методология и опыт применения экономико-математических моделей и методов оптимального планирования. М.: Знание, 1988.

5. Беленький А.С., Долин А.В., Ткач С.Д., Об одной задаче выбора оптимальной структуры контейнерной линии морского транспорта / Дискретная оптимизация и компьютеры: Всесоюзная конференция. Тезисы докладов. ЦЭМИ АН СССР М., 1987. - С. 23-24.

6. Беленький А.С., Ильенкова Н.Д., Левнер Е.В., Резер С.М., Тимковский В.Г., Цуркан В.М. Применение методов теории расписаний при оптимизации загрузки контейнеров. / Динамика неоднородных систем. Материалы семинара. ВНИИСИ М., 1983. - С. 71-77.

7. Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. М.: Наука, 1965.

8. Беллман Р., Калаба Р. Динамическое программирование и современная теория управления. М.: Наука, 1969.

9. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование базы данных информационной системы. -М.: Финансы и статистика, 1989.- 351 с.

10. Бородич Ю.С., Вальвачев А.Н., Кузьмич. А.И. Паскаль для персональных компьютеров: Справочное пособие. Минск: Выш. школа: БФ ГИТМП "Ника", 1991.- 365 с.

11. П.Бровкова Н.Г. Оперативное управление перевозками овощей с помощью ЭВМ/ Автомобильные перевозки: Управление и организация. -Алма-Ата, 1985. С. 44-48.

12. Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. 3-е изд., М.: Наука, 1990.- 272с.

13. З.Бурков В.Н., Рубинштейн М.И Алгоритмы решения задач перевозки грузов// ВИНИТИ. Итоги науки и техники. 1984. - Вып.4, Организация работы транспорта. - С. 3-55.

14. Вагнер Г. Основы исследования операций. Т. 1,2,3, М.: Мир, 1973.

15. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. -М.: Наука, 1980.

16. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Сов.радио, 1972.- 552 с.

17. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. М.: Наука, 1988.

18. Второе дыхание «Ми-2». //«Вертолет» информационный технический журнал // «ИЦ Омега», 1999. - №1. - С. 22-25.

19. Гуляницкий Л.Ф., Сергиенко И.В. О пакете прикладных программ ВЕКТОР-2 для решения задач комбинаторной оптимизации. // Пакеты прикладных программ. М.: Наука, 1984. - С. 59-65.

20. Гуляницкий Л.Ф., Сергиенко И.В., Ходзинский А.Н. Диалоговый пакет программ ВЕКТОР-2. Киев: Препринт.-81-63,1981.

21. Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и трудно решаемые задачи М.: Мир, 1982.

22. Ковалев О.С. Имитационное моделирование функционирования логистической системы доставки грузов автомобильным транспортом//Сборник трудов МГТУ ГА Москва 2004.С.34

23. Ковалев О.С. Володягин А.В. Обоснование топологии информационных каналов контроля пропускной способности и эффективности функционирования интермодальных транспортных коридоров // Сборник трудов МГТУ ГА Москва 2004.С.41

24. Ковалев О.С. Обеспечение безопасности информационных каналов интермодальных транспортных коридоров // Материалы всероссийской НПК «Логистика и новые технологии на транспорте» С-Пб 2004.С. 51-53.

25. Комарницкая О.И. Транспортные задачи. Целочисленное и параметрическое программирование: Текст лекций. Л. Экономика и управление в машиностроении, 1988.

26. Коротаева Л.Н., Назаров Э.М., Ченцов А.Г. Об одной задаче о назначениях // Журнал вычислительной математики и математической физики. М., 1993. - Т. 33. - №4. - С. 483-494.

27. Коротаева JI.H., Трухин М.П., Ченцов А.Г. К вопросу о маршрутизации соединений// АиТ. -М., 1997, №12. - С. 175-192.

28. Коротаева Л.Н., Ченцов А.Г. Об одном обобщении задачи коммивояжера «на узкие места» // Журнал вычислительной математики и математической физики. М., 1995. - Т. 35. - №7. - С. 1067-1076.

29. Кортева Т.В., Эйдинев Р.М. Метод оперативного планирования перевозок мелкопартионных грузов // Экономика и организация машинной информации. Свердловск, 1984. - С. 86-95.

30. Кругличук Д.В., Палагин Ю.И, Тарамыко А.Е. Оптимальное планирование автомобильных перевозок // Международная научно-техническая конференция «Современные научно-технические проблемы гражданской авиации». Тезисы докладов. М., 1999.

31. Крушинин Н. Нота «Ми» в музыке степи. //«Вертолет» информационный технический журнал // «ИЦ Омега», 1999. - №1. - С. 25.

32. Крыжановский Г.А., Шашкин В.В. Управление транспортными системами. В 3 ч.: ч. I. СПб., 1998.

33. Крыжановский Г.А., Шашкин В.В. Управление транспортными системами. В 3 ч.: ч. II. СПб., 1999.

34. Крыжановский Г.А., Шашкин В.В. Управление транспортными системами. В 3 ч.: ч. 1П, СПб., 2001.

35. Куклев Е.А. Методы математического моделирования. СПб.: Академия ГА, 1998.

36. Литл Дж., Мурти К., Суини Д., Кэрел К. Алгоритм для решения задачи о коммивояжере // Экономика и математические методы. 1965.- Т. 1.-вып. 1.

37. Ловецкий С.Е., Меламед И.И., Плотииский Ю.М. Модели и методы решения задач маршрутизации на транспортной сети // ВИНИТИ. Итоги науки и техники. М., 1982. — Вып. 3, Организация управления транспортом.

38. Лукинский B.C., Бережной В.И., Бережная Е.В., Зайцев Е.Н., Цвиринько И.А. Логистика автомобильного транспорта. М.: «Финансы и статистика», 2004 - 280с.

39. Лусцак X., Хорнунг Ф. Промышленная логистика.- С.-Пб.: Политехника, 1994.- 163 с.

40. Макаров Э.С. Введение в теорию транспортных процессов: Учебное пособие. Тула, 1991.

41. Меламед И.И., Сергеев С.И„ Сигал И.Х., Задача коммивояжера: Вопросы теории И АиТ. — 1989. №9.

42. Меламед И.И., Сергеев С.И,, Сигал И.Х., Задача коммивояжера: Приближенные алгоритмы // АиТ. 1989. -№11.

43. Меламед И.И., Сергеев С.И„ Сигал И.Х., Задача коммивояжера: Точные методы// АиТ. 1989. - №10.

44. Меламед И.И., Сигал И.Х. Теория и алгоритмы решения многокритериальных задач комбинаторной оптимизации. М.: ВЦ РАН, 1996.

45. Методика решения задач нелинейного и дискретного программирования. Сборник научных трудов. Киев, 1991.

46. Методы математического программирования и программное обеспечение. Тезисы докладов научной конференции. Новосибирск, 1989.

47. Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. М.: Наука, 1978.

48. Мочалов А.И. Информационные технологии на транспорте. Ч. 1. Проектирование баз данных: Учебное пособие. С.-Пб.: Академия ГА, 1997.127 с.

49. Назаренко В.М., Назаренко К.С. Транспортное обеспечение внешнеэкономической деятельности. М.: Центр экономики и маркетинга, 2000.

50. Наумов А.Н., Вендров А.М. Системы управления базами данных и знаний: Справочное издание.

51. Никитенков B.JI. Задачи линейного программирования и методы их решения: Учебное пособие и практикум. Сыктывкар, 1999.

52. Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте: руководящий документ Р 3112194-0366-97, М.: Министерство транспорта РФ, Департамент автомобильного транспорта, ГосНИИАТ, 1997.

53. Павловская Т.А. Паскаль. Программирование на языке высшего уровня. С-Пб. ДТитер, 2003.-400с.

54. Палагин Ю.И. Моделирование случайных величин. СПб.: Академия ГА, 1994.

55. Палагин Ю.И., Семенюта А.А., Тарамыко А.Е. Оптимизация транспортных процессов в логистических системах: Учебное пособие. СПб.: Академия ГА, 2001.

56. Палагин Ю.И., Тарамыко А.Е. Оптимальное планирование перевозок для авиакомпании с вертолетным парком // Аннотированные материалы научной конференции и Чтений, посвященных памяти И.И. Сикорского. СПб., 2000.

57. Палагин Ю.И., Тарамыко А.Е. Оптимальное планирование перевозок с использованием нескольких кратчайших маршрутов // Проблемы транспорта. СПб., 2000. - №4. - С. 63-73.

58. Палагин Ю.И., Тарамыко А.Е. Оптимизация планирования доставки грузов в логистических системах // ВИНИТИ. Транспорт: наука, техника, управление. М., 2001. №4. - С. 2-11.

59. Петухов Г.И. Аэропорты и их эксплуатация. М.: Транспорт, 1980.

60. Плотинский Ю.М. Обобщенная задача развозки // АиТ. М., 1973. -№6.-С. 100-104.

61. Поталин А.В. Основы Visual Basic для пакета Microsft Office.- М: ЭКЛМ, 1995 268 с.

62. Плоткин Б.К. Основы логистики. Л.: Изд. ЛФЭИ, 1991.- 54 с.

63. Полак Э. Численные методы оптимизации. Единый подход. М.: Мир, 1974.

64. Правдин Н.В., Негрей В.Я., Подкопаев В.А. Взаимодействие различных видов транспорта. М.: Транспорт, 1989.

65. Пшеничный Б.Н. Методы решения экстремальных задач: Сборник научных трудов. Киев, 1995.

66. Пшеничный Б.Н. Теория и приложения методов оптимизации: Сборник научных трудов. Киев, 1998.

67. Пшеничный Б.Н., Данил кин Ю.М. Численные методы в экстремальных задачах. М.: Наука, 1975.

68. Резер С.М. Управление транспортом за рубежом. М.: Наука, 1994.

69. Резер С.М., Ловецкий С.Е., Меламед И.И. Математические методы оптимального планирования в транспортных системах // ВИНИТИ. Итоги науки и техники. -1990. Вып. 9.75 .Родников А.Н. Логистика. Терминологический словарь. М.: Экономика, 1995.-249 с.

70. Рубинпггейн М.И., Сергеев С.И., Задачи оптимального размещения в производственно-транспортных системах // ВИНИТИ. Техническая кибернетика. — М., 1991. Том 32, Информационные системы и управление. -С. 168-200.

71. Рубинштейн М.И., Сергеев С.И., Математические модели и методы решения задач минимизации транспортных затрат в производственных системах // ВИНИТИ. Итоги науки и техники. 1991.- Вып. 12, Организация работы транспорта. - С. 3-117.

72. Сигал И.Х. Алгоритмы и диалоговая система для решения задачи коммивояжера большой размерности на плоскости. М.: ВЦ АН СССР, 1988.

73. Сигал И.Х. Задача коммивояжера большой размерности. М.: ВЦ АН СССР, 1986.

74. Сигал И.Х. Комбинированные алгоритмы решения задачи коммивояжера. М.: ВЦ АН СССР, 1985.

75. Сигал И.Х., Соломатин А.Н., Владимирова Н.Ю. Система для решения задачи коммивояжера большой размерности на персональных ЭВМ. -М.: ВЦ РАН, 1994.

76. Смехов А.А. Введение в логистику. М.: Сов.радио, 1972.- 552с.

77. Сухарев А.Г., Тимохов А.В., Федоров В.В. Курс методов оптимизации. М.: Наука, 1986.

78. Тарамыко А.Е. Использование информационных сетей в маркетинге транспортной продукции // Международная научно-техническая конференция «Современные научно-технические проблемы гражданской авиации». Тезисы докладов. М., 1999.

79. Тарамыко А.Е. Оптимальное планирование доставки грузов в транспортно логистических системах. Диссертация на соискание степени к.т.н. -СПб., 2002.-232 с.

80. Тарамыко А.Е. Оптимальное планирование перевозок автопарком с различными типами транспортных средств // Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Неделя науки — 99». Тезисы докладов. СПб., 1999.

81. Тарамыко А.Е. Применение современных компьютерных технологий в управлении аэропортами // Проблемы эксплуатации и совершенствования авиационной техники и систем воздушного транспорта. Межвузовский сборник научных трудов. СПб., 2000г. - т.У. - С. 95-103.

82. Таха Введение в исследование операций, т.1,2. М.: Мир, 1985.

83. Типовой технологический процесс работы грузовой станции. М.: Транспорт, 1991.

84. Транспортные узлы. Под редакцией К.Ю.Скалова. М: Транспорт,1985.

85. Фаронов Delphi. Программирование на языке высшего уровня. СПб., «Питер» 2003,640с

86. Федоров A. Delphi 2.0 для всех. М.: Компьютер Пресс, 1997.

87. Филлипс Д., Гарсиа-Диас А. Методы анализа сетей. М.: Мир, 1984.

88. Финкелыптейн Ю.Ю. Приближенные методы и прикладные задачи дискретного моделирования. М.: Наука, 1976.

89. Ченцов А.А., Ченцов А.Г. О решении задачи маршрутной оптимизации методом динамического программирования // АиТ. М.: Наука, 1998.-№9.

90. Bodin L.D. Twenty years of routing and scheduling // Oper.Res. 1990. -38, №4.-P. 571-579.

91. Bodin L.D., Sexton T.R. The multi-vehicle subscriber dial-a-ride problem // Delivery Urban Serv. View Towards Appl. Manag. Sci. and Oper. Res. -Amsterdam, 1986. P. 73-86.

92. Bramel J., Simchi-Levi D. A location-based heuristic for general routing problems// Oper.Res. 1995. - 43, № 4. - P.649-660.

93. Chan L.M.A., Federgruen A., Simchi-Levi D. Probabilistic analyses and practical algorithms for inventory-routing models // Oper.Res. 1998. - 46, № 1. -P.96-106.

94. Desrosiers J., Dumas Y., Soumis F. A dynamic programming solution of the largescale single vehicle dial-a-ride problem with time windows // Amer. J. Math, and Manag. Sci. -1986. 6, № 3-4. - P.301-325.

95. Dumas Y., Desrosiers J., Gelinas E. An optimal algorithm for the traveling salesman problem with time windows// Oper.Res. 1995.- 43, № 2. - P. 367-371.

96. Friesz T.I., Tobin R.L., Harker R.T. Predictive intercity freight networics models: the state of the art// Transp. Res. 1983. - 17, № 6. - P. 409-417.

97. Gendreau M., Hertz A., Laporte G., Stan M. A generalized insertion heuristic for the traveling salesman problem with time windows // Oper.Res. 1998. -43,№3. - P. 330-335.

98. Jonker R., Volgenant A. Nonoptimal edges for the symmetric traveling salesman problem // Oper. Res. 1984. - 32, № 4. - P. 837-846.

99. Rao M.R. A note on the multiple traveling salesman problem// Oper. Res. 1980. - 28, № 3. - P. 13-19.

100. Smith Т.Н. A lifo implicit enumerarion search algorithm for the symmetric traveling salesman problem using Held and Karp's I-tree relaxation // Ann. Discr. Math. 1977. - № 1. - P. 479-483.

101. Smith Т.Н. A computational comparsion of on improved pair assignment algorithm and pair exclusion algorithm for the guadratic assignment problem // Cornegi-Mellon Univ. Man. Sci. Res. Report №383. Pittsburgh PA, November, 1975.

102. Zweig G. An effective tour constraction and improvement procedure for the traveling salesman problem // Oper.Res. 1995. - 43, № 6. - P.1049-1057.1. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ1. ВС воздушные суда;

103. OA обслуживаемый аэропорт;1. ТС транспортные средства;1. ДЦ дистрибуционный центр;

104. ИВЦ информационно вычислительный центр;

105. АРМ автоматизированное рабочее место;111111 пакет прикладных программ;1. ЦФ целевая функция;

106. АДП алгоритм динамического программирования; ALKM - алгоритм L-кратчайших маршрутов; БД - база данных.