Опубликовано №4 (93) август 2019 г.

АВТОРЫ:  

ГОНЧАРОВА Ю.А. - к.т.н., инженер-программист, Научно-производственный центр  «ГеоТэк» (Уфа, Россия)

Валеева А.Ф. 

Валеев Р.С. 

РУБРИКИ:  Обзоры и аналитика Оптимизация и экономико-математическое моделирование Транспортировка в логистике

Аннотация 

Статья посвящена обзору известных задач маршрутизации (Vehicle Routing Problem, VRP), являющихся неотъемлемой частью управления транспортировкой в логистике. Приводятся математические модели различных классов задач маршрутизации: с учетом грузоподъемности транспортных средств (ТС), с временными окнами, с раздельной доставкой, с заданным временным горизонтом планирования (периодическая задача), с возвратом заказа, с возможностью дозагрузки. Поскольку задачи маршрутизации являются NP-трудными задачами комбинаторной оптимизации, для их практического применения в сфере транспортировки разрабатываются различные эвристические методы. В статье излагаются известные метаэвристики, представляющие собой как алгоритмы локального поиска оптимума, так и конструктивные алгоритмы, а именно: генетический алгоритм, эволюционные стратегии, серия алгоритмов муравьиной колонии, алгоритм поиска с переменной окрестностью. При этом уделяется внимание кодировке решения и некоторым операциям построения окрестности решения, необходимых для разработки некоторых метаэвристических алгоритмов. Поскольку на практике задачи маршрутизации тесно связаны с задачей размещения грузов внутри ТС (задача трехмерной упаковки), описываются приближенные алгоритмы, позволяющие получить карту упаковки грузами ТС. Приведенный обзор различных классов задач маршрутизации и эффективных методов их решения поможет в решении практических задач поиска эффективных маршрутов для доставки грузов различным клиентам. Так, в Части 2 статьи описываются математическая модель и методы решения одной практической задачи маршрутизации, решаемой совместно с задачей трехмерной упаковки грузов в автомобильные ТС 

Электронная версия

Ключевые слова: 

 

Опубликовано №3 (92) июнь 2019 г.

АВТОРЫ:  

МОХИРЕВ А.П. - к.т.н., доцент, Кафедра технологии заготовительных и деревоперерабатывающих производств, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, Лесосибирский филиал (Лесосибирск, Россия

ГЕРАСИМОВА М.М. - к.т.н., доцент, Кафедра информационных и технических систем, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, Лесосибирский филиал (Лесосибирск, Россия

ГЕРАСИМОВ В.Н. - Кафедра технологии заготовительных и деревоперерабатывающих производств, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, Лесосибирский филиал (Лесосибирск, Россия

МЕДВЕДЕВ С.О. - к.э.н., доцент, Кафедра экономических и естественнонаучных дисциплин, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, Лесосибирский филиал (Лесосибирск, Россия

РУБРИКИ:  Оптимизация и экономико-математическое моделирование Транспортировка в логистике

Аннотация 

Представленная в статье методика решения задачи заключается в определении оптимальных маршрутов и объемов перевозки древесины, обеспечивающих минимальные затраты на транспортировку заготовленной на лесозаготовительных участках древесины до потребителя. Особенностью транспортировки заготовленной древесины является несколько истоков. Стандартные математические методы не решают подобные задачи. Методика решения состоит из двух этапов: нахождения максимального потока в транспортной сети и нахождения заданного потока минимальной стоимости. Для решения используются алгоритм Форда-Фалкерсона и методом Басакера-Гоуэна. Ключевая особенность методики – решение поставленной задачи с использованием теории графов. Она позволяет определять наиболее целесообразные маршруты для предприятия с учетом ряда особенностей лесной территории. Данная задача может являться основой для решения геоинформационных лесозаготовительных транспортных задач.

Электронная версия

Ключевые слова: 

 

Опубликовано №2 (91) апрель 2019 г.

АВТОРЫ:  

РЕМПЕЛЬ В. - Магистр наук, научный сотрудник, Университет прикладных наук (Кёльн, Германия)

 

ЗОЛЛЕР К.С. - д.т.н., профессор Университет прикладных наук (Германия, Кельн)

РУБРИКИ: Логистика производства

Аннотация 

Внутризаводское обеспечение материальными ресурсами является одним из ключевых факторов гибкости и эффективности производственных компаний. В данной статье рассматривается процедура планирования и оптимизации транспортировки с помощью буксирного тягача для решения задачи снабжения материальными ресурсами. Для этих целей сделана постановка задачи маршрутизации транспорта, в которой основным критерием является оптимизация времени поставки во всей системе посредством определения маршрутов и назначения заданий для буксирных тягачей.
В статье описывается применение эвристической модели с использованием различных возможностей для решения задачи определения параметров системы. В модели предлагается возможность выбора различных стратегий построения маршрута и типов командных сигналов. В результате модель позволяет находить оптимальные параметры для системы с использованием буксирных тягачей с учетом количества транспортных средств. Таким образом, модель позволяет оптимизировать показатели подобных систем с учетом индивидуальных требований и целей компании.

Электронная версия

Ключевые слова: 

 

Опубликовано в Логистика производства

Опубликовано №4 (87) август 2018 г.

АВТОРЫ: ВИНОГРАДОВ А.Б., ЮНЕЕВА Д.Р. 

РУБРИКИ:  Обзоры и аналитика Оптимизация и экономико-математическое моделирование Имитационное моделирование Транспортировка в логистике

Аннотация 

Темпы роста онлайн-торговли в России существенно обгоняют традиционную розницу, что повышает привлекательность данной сферы бизнеса для новых игроков. В то же время, с ростом числа интернет-магазинов, участникам рынка приходится изыскивать всё новые конкурентные преимущества и обращать пристальное внимание на логистическую поддержку своей деятельности. К числу наиболее важных и проблемных логистических процессов в интернет-рознице относится доставка заказов на «последней миле». Одним из направлений совершенствования данного процесса является применение эвристических методов маршрутизации, позволяющих найти близкое к оптимальному решение при существенно меньших (в сравнении с традиционными методами) затратах ресурсов. 

В статье исследуется эвристический метод решения «задачи коммивояжёра», осложнённой спецификой розничной интернет-торговли (большим количеством клиентов и, соответственно, пунктов доставки). Данный метод основан на подражании поведению муравьиной колонии при определении кратчайшего пути к источнику пищи. Авторы описывают математическую модель «муравьиного алгоритма» и, на количественном примере, рассматривают его основные шаги: определение числа вершин, расстояния между ними и концентрации феромона, размещение курьеров (транспортных средств доставки) в вершинах; определение вероятности перехода из стартовой точки во все другие возможные точки; выбор варианта перехода; повторение предшествующих шагов (за исключением самого первого) для новой точки и для последующих точек перехода вплоть до завершения цикла; обновление феромонов; осуществление следующих циклов (итераций); определение кратчайшего маршрута доставки. Проведённый сравнительный анализ показал основные достоинства «муравьиного алгоритма»: быстрое решение задач больших размерностей и возможность применения в нестационарных системах с изменяемыми параметрами (что весьма характерно для онлайн-торговли).  Возможность использования «муравьиного алгоритма» при маршрутизации доставок на «последней миле» широким кругом интернет-магазинов будет во многом зависеть от скорости разработки и распространения специализированного программного обеспечения, а также совершенствования подбора и адаптации настроечных параметров алгоритма. 

Электронная версия

Ключевые слова: 

 

Опубликовано в Обзоры и аналитика

Опубликовано №5 (52) октябрь 2012г.

АВТОРЫ:  

Юсупова Н.И.

Валеев Р.С.

Сагитова А.Р. - кафедра вычислительной математики и кибернетики, факультет информатики и робототехники,Уфимский государственный авиационный технический университет

Минильбаева Ю.В.- кафедра вычислительной математики и кибернетики, факультет информатики и робототехники,Уфимский государственный авиационный технический университет

РУБРИКА  Логистика складирования Логистическая инфраструктура  Оптимизация и экономико-математическое моделирование

Аннотация 

В статье рассматривается задача управления потоком товара в складском комплексе, которая сформулирована как задача многокритериальной оптимизации. Для размещения товара на стеллажах складского комплекса разработаны эвристические методы на базе эволюционного алгоритма,  учитывающие  физические характеристики товара, а также методы, базирующиеся на алгоритме Дейкстры и генетическом алгоритме для поиска рационального  маршрута движения погрузчика внутри складских помещений. Проведены численные эксперименты, подтверждающие эффективность разработанных алгоритмов.

Ключевые слова 

Скачать статью

Опубликовано №2 (67) апрель 2015 г.

АВТОР: Валеева А.Ф., Валеев Р.С., Тарасова Т.Д., Газизова Э.И. 

РУБРИКА Аналитика в логистике и SCM Управление запасами  Оптимизация и экономико-математическое моделирование 

Аннотация

В статье рассматривается задача доставки однородного продукта различным клиентам во взаимосвязи  с задачами управления запасами, транспортировкой и складированием. Приведены математическая модель и общая схема алгоритма решения поставленной задачи. Особое внимание уделено задаче управления запасами. При этом предложено объединить в единую подсистему различные модели этой задачи:  детерминированные, вероятностные и имитационную, являющейся модификацией известной модели.

Ключевые слова: управление запасами маршрутизация складирование принятие решений граф детерминированная модель вероятностная модель имитационная модель

Опубликовано №5 (46) октябрь 2011г.

АВТОРЫ: 

Юсупова Н.И.

Валеева А.Ф.

Рассадникова Е.Ю.Кафедра вычислительной математики и кибернетики, Факультет информатики и робототехники, Уфимский государственный авиационный технический университет (Россия, Уфа)

 

Латыпов И.М. - Кафедра вычислительной математики и кибернетики, Факультет информатики и робототехники, Уфимский государственный авиационный технический университет (Россия, Уфа)

Кощеев И.С.  - Кафедра вычислительной математики и кибернетики, Факультет информатики и робототехники, Уфимский государственный авиационный технический университет (Россия, Уфа)

РУБРИКА Транспортировка в логистике Оптимизация и экономико-математическое моделирование Имитационное моделирование

 Аннотация

В статье рассматривается задача доставки грузов потребителям, которая сформулирована как многокритериальная задача комбинаторной оптимизации. Для поиска кратчайшего пути доставки грузов используется интерактивная карта компании Яндекс, с помощью которой реализован алгоритм Дейкстры с учетом технологических ограничений. Для решения задач размещения грузов в транспортные средства (ТС) предложены эффективные методы: роевая гиперэвристика и эволюционный алгоритм. Для задач размещения грузов в ТС проведены численные эксперименты на случайно сгенерированных данных и тестовых примерах из международной библиотеки тестов OR-library.

Ключевые слова многокритериальная оптимизация доставка  роевая гиперэвристика эволюционный алгоритм алгоритм Дейкстры маршрутизация

 

Опубликовано №4 (45) август 2011 г.

АВТОРЫ: 

Бронштейн Е.М.

Яковлева Т.А. - аспирант, ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет 

РУБРИКА Оптимизация и экономико-математическое моделирование Планирование в цепях поставок Транспортировка в логистике

Аннотация

Статья посвящена постановке и решению задачи маршрутизации, относящейся к классу VRP. Особенностями рассматриваемой задачи являются мультиноменклатурность и запреты на перевозку некоторых видов грузов отдельными транспортными средствами. Построена соответствующая математическая модель. Разработан трехэтапный эвристический алгоритм решения. Предложены алгоритмы решения задачи коммивояжера, позволяющие значительно сократить время работы трехэтапной эвристики. Проведены демонстрационные эксперименты для сравнительной оценки эффективности эвристических алгоритмов.

Ключевые слова: сравнительный анализ эвристический алгоритм многономенклатурная задача маршрутизация задача коммивояжера VRP транспортировка

 

Воскресенье, 25 Январь 2015 19:30

Системы управления транспортировкой

Опубликовано № 1 (48) февраль 2012 г.

АВТОР: Левина Т.В.

РУБРИКА Транспортировка в логистикеИнформационные технологии в логистике и SCM 

Аннотация

Системы управления транспортировкой (TMS - Transport Management System) исторически развивались от фрагментарных решений до сквозного управления процессами транспортировки в цепи создания ценности в рамках единой платформы, объединяющей различные приложения автоматизации задач управления транспортировкой в единую информационную систему. Внедрение TMS ориентировано на повышения адаптивности и производительности процессов транспортировки, сокращение затрат и повышения уровня сервиса в цепи поставок.

Ключевые слова: Система управления транспортировкой TMS Transport Management System Система управления парком транспортных средств Fleet Management маршрутизация диспетчеризация RDS Routing And Dispatching Sistems мониторинг референтная модель классификация  


На основе анализа рынка программного обеспечения для автоматизации процессов транспортировки, можно выделить следующие три группы решений (Рис. 1):

Рис. 1 Основные категории информационных систем управления процессами транспортировки

Рис. 1 Основные категории информационных систем управления процессами транспортировки

1.       Локальные решения - программные продукты, автоматизирующие отдельные задачи в рамках непрерывного процесса транспортировки (оптимизация загрузки транспортного средства, планирование маршрута, диспетчеризация, расчет тарифов на перевозку).

К данной категории программных продуктов можно отнести системы маршрутизации и диспетчеризации транспорта (RDS - Routing And Dispatching Sistems) – совокупность технических средств (навигационно-связного оборудования, датчиков),  каналов передачи данных и программного обеспечения для контроля основных показателей производительности и оперативного управления транспортным средством (Рис. 2). 

 Рис. 2 Система мониторинга транспорта

Рис. 2 Система мониторинга транспорта

Посредством таких систем осуществляется он/оф-лайн контроль скорости, маршрута, графиков движения, пробега и расхода топлива, контроль за режимами эксплуатации автомобиля (время работы на холостом ходу, на повышенных оборотах двигателя, статусы педали тормоза и сцепления), контроль за основными параметрами работы систем автомобиля (температура двигателя, давление топлива, напряжение бортовой сети, контрольные лампы неисправностей, температура охлаждающей жидкости двигателя, температура топлива, давление масла в двигателе, крутящий момент двигателя, нагрузка на оси автомобиля),контроль температурных режимов перевозки грузов, мониторинг местонахождения транспортных средств, грузов, водителей, контроль выполнения маршрутных заданий с сигнализацией об их нарушении.

Системы маршрутизации и диспетчеризации транспорта позволяют реализовать полный цикл управления транспортными средствами на операционном уровне:

  • Назначать маршрутные задания вручную или автоматически по заданному графику работы
  • Отслеживать ход выполнения маршрутного задания (определение местоположения, направления движения, прохождение «контрольных» точек – выполнение отдельных операций - времени и места погрузки/выгрузки грузов)
  • Определять состояние транспортного средства, работу специальных систем и оборудования на основе показаний датчиков
  • Оперативно изменять маршрутные задания в процессе выполнения
  • Формировать отчеты о движении транспортных средств, использовании рабочего времени, формируя статистическую базу для последующего анализа и оптимизации процессов транспортировки

2.       Система управления парком транспортных средств (Fleet Management)- решение, используемое грузоотправителями/ перевозчиками для планирования и контроля перевозок, осуществляемых собственными транспортными активами, включая управление основным процессом перевозки (мониторинг, контроль и оперативное управление) и административно-хозяйственными процессами (Рис. 3).

Рис. 3 Система управления парком транспортных средств

 Рис. 3 Система управления парком транспортных средств

Отличительная особенность данного типа решений – создание централизованного плана перевозок: на основании данных о заказах (внутренних или внешних) система может выполнить выбор необходимого вида транспорта, и  конкретного транспортного средства с учетом характеристик транспортного средства (например, данных о среднем потреблении горюче-смазочных материалов – для планирования заправок и связанных с ними временными и финансовыми затратами) и особенностей маршрутов, уже выданных заданий, требований внешнего/внутреннего заказчика, характеристик груза. Критериями оптимизации плана перевозки могут выступать загрузка транспортного средства, и минимизация затрат на перевозку, сокращение простоев или порожнего пробега транспортного средства и т.п. При планировании учитываются также мероприятия по обслуживанию и ремонту транспортных средств. Так же осуществляется поддержка управления парком транспортных средств как капитальными активами(сопровождение сделок по приобретению транспортного средства в собственность, в лизинг, либо взятие в аренду, ввод/вывод транспортного средства в/из эксплуатации, страхование транспортного средства, начисление амортизации и изменение стоимости транспортного средства в связи с проведением технического обслуживания и ремонтов, переоценкой, управление эксплуатационными затратами).

3.    Системы управления транспортировкой (TMS - Transport Management System)  - комплексное решение, охватывающее весь процесс транспортировки  — от поддержки процедур принятия стратегических решений, планирования закупок и календарного планирования работы транспорта, до осуществления доставки и контроля за ней, управления затратами и координации с потребителями/поставщиками транспортных услуг. Зачастую TMS-системы выступают как отдельное бизнес-приложение, однако наибольший эффект достигается при их интеграции с другими подсистемами глобальных продуктов – ERP или SCM-систем (Рис. 4). 

Рис. 4 Место TMS в системе информационного обеспечения управления цепями поставок

 Рис. 4 Место TMS в системе информационного обеспечения управления цепями поставок[1]

TMS системы проектируются по модульному принципу, исходя из потребностей заказчика. Поставщики TMS – решений (особенно крупнейшие из них - Oracle, SAP, i2 Technologies) постоянно расширяют функционал системы, поэтому предложить какую-либо референтную модель TMS решений (особенно с учетом специфики российского рынка) на данном этапе не представляется возможным. Такая попытка была предпринята в 2011 г. специалистами консалтинговой компании Capgemini Comsulting в периодическом отчете «Transportation Management Report 2011» [7], несколько измененная модель предложенного ими функционала TMS представлена на Рис. 5.

Рис. 5 Референтная модель функционала TMS-систем

Рис. 5 Референтная модель функционала TMS-систем

Далее представлены некоторые уникальные задачи управления перевозками, решаемые  в рамках TMS-систем, и составляющих их отличительные особенности в  сравнении с другими категориями программного обеспечения, рассмотренных выше:

Сорсинг транспортировки - обеспечение процесса поиска оптимального соотношения между задачами транспортировки, реализуемыми собственными силами и с привлечением ресурсов сторонней организации. Является базисом для подготовки решения о выборе способа транспортировки, исполнителя, осуществляет поддержку процессов поиска поставщика и приобретения услуг или формирования заданий для собственного парка транспортных средств на тактическом и операционном уровнях соответственно.

Управление эффективностью - обеспечение согласованности показателей эффективности транспортировки с параметрами функционирования цепи поставок на стратегическом уровне. Основанное на принципах и технологиях Business Intelligence Management решение позволяет в режиме он-лайн формировать аналитический базис для принятия решений по совершенствованию процессов транспортировки в цепях поставок

Проектирование сети - моделирование и оптимизация логистической сети компании, исходя из условий глобального оптимума параметров функционирования цепи поставок для ее участников

Управление контрактами - обеспечение процессов, необходимых для создания каналов закупки услуг сторонних организаций. Поддержка жизненного цикла контракта включает разработку предложения для поставщиков услуг, инициация и проведение тендера на закупку услуг, корректировка планов транспортировки исходя из отобранных предложений и выбор поставщика, заключение контракта, его мониторинг и закрытие.

Управление двором - система управления транспортными средствами на территории складского комплекса. Управляет входящими и исходящими грузопотоками складского комплекса и территорией, которая прилегает к складу применяется с целью выровнять масштабы управления WMS и ТMS и устранить разрывы в показателях движения товарных запасов. Планирование временных окон для погрузочно-разгрузочных работ на складе позволяет оптимизировать использование транспортных средств, а также обеспечить равномерную загрузку персонала и технических средства склада

Биллинг клиента - процесс определения стоимости предоставляемых услуг и урегулирование финансовой составляющей соглашений с клиентом. Решение даёт возможность контролировать все операции, связанные с выполнением уникального заказа  по каждому клиенту и рассчитать стоимость услуг на основании введенных тарифов

Среди основных направлений развития TMS-систем выделяют: интеграцию систем управления транспортировкой контрагентов в цепи поставок (потребитель-логистический оператор-поставщик), сервис-ориентированное проектирование программного обеспечения управления транспортировкой (Service Oriented Architecture  - SOA),развитие мобильных решений, интеграция с  CRM/WMS/APS-решениями, мониторинг воздействия на окружающую среду.

Литературные источники

  1.  Воропаев А. Комплексное решение задач транспортной логистики//Автотрансинфо -  24 января 2011 №1 (239), с. 17-24
  2. Гаспарян В. Об оптимальном уровне автоматизации процессов, связанных с планированием работы транспорта// Логистика сегодня - № 02(44)2011, с. 110-11
  3. Петров Д. Обзор рынка YMS// Складские технологии - № 04(июнь)2008 [http://www.wms-explorer.ru]
  4. Сингх Ранджит. Концепция работы замкнутого цикла планирования транспортировок// Логистика сегодня - № 04(40)2010, с. 200-203
  5. http://www.antor.ru
  6. http://www.aquamcg.com
  7. http://www.capgemini.com
  8. http://www.dssconsulting.ru
  9. http://www.inconso.com
  10. http://www.inet-logistics.com
  11. http://www.m2m-t.ru
  12. http://www.naviscan.ru
  13. http://www.psilogistics.com
  14. http://www.sap.ru

ССЫЛКИ

[1] YMS - (Yard Management System) - Система управления транспортными средствами на территории складского комплекса.

Опубликовано № 6 (59) декабрь 2013 г.

АВТОР: Бронштейн Е.М., Гиндуллин Р.В. 

РУБРИКА Транспортировка в логистикеОптимизация и экономико-математическое моделирование

Аннотация

Рассматривается задача доставки однородного груза от множества производителей множеству потребителей по циклическому маршруту минимальной длины, причем каждый пункт можно посещать неоднократно. Доказано, что при целочисленных исходных данных существует оптимальное целочисленное решение. Это утверждение позволяет решать задачу перебором целочисленных вариантов решения. Предложен ряд эвристик. Для сравнительного анализа эффективности предложенных методов проведен вычислительный эксперимент на задачах малой размерности.

Ключевые слова целочисленная задача маршрутизация оптимизация циклический маршрут многономенклатурность планирование поставок


 

Скачать статью

Страница 1 из 2

Контакты

Работа с авторами 

Левина Тамара

моб. 8(962) 965-48-54

E-mail: levina-tamara@mail.ru

Распространение

Алямовская Наталия

моб. 8(916) 150-07-21

E-mail: nalyamovskaya@mail.ru

Адрес 

125319, Москва, ул. Черняховского, д.16

тел./факс (495) 771 32 58

ISSN 2587-6775

Издается с 2004 г.

Включен в перечень ВАК с 2008 г.

ИНДЕКСИРОВАНИЕ ЖУРНАЛА