Введение к работе
1. Актуальность исследования. В условиях рыночной экономики эффективность производства и конкурентоспособность промышленного предприятия имеют первостепенное значение. В последние годы для транспортных предприятий в интересах разработки и реализации мероприятий по повышению эффективности стали использоваться новые методы и технологии доставки товаров, которые базируются на концепции логистики, функциями которой является оптимизация всех операций по выполнению доставки товаров от поставщика к покупателю. Развитию логистических методов управления перевозками посвящены работы Канторовича Л.В., Беленького А.С., Кожина А.П., Мезенцева В.Н., Лукинского B.C., Смехова А.А., Миротина Д.Б. и других. Однако, методологически и практически проблема организации логистического обеспечения перевозок еще далека от своего решения.
Исходя из этого, целью диссертационной работы является развитие научно - методического аппарата моделирования задач планирования перевозок в интересах совершенствования информационной системы транспорта и повышения эффективности работы транспортных предприятий.
Объектом исследования является информационная система транспорта, а предметом - научно-методический аппарат моделирования задач планирования перевозок.
В рамках логистической системы управления материальными потоками предприятию необходимо решать задачу минимизации транспортных расходов в различных условиях ограничения материальных, финансовых и временных ресурсов. Математическую основу решения этой задачи составляют модели и методы математического программирования.
В теории математического программирования наиболее изученными являются задачи, формализуемые в виде моделей линейного и выпуклого программирования. В настоящее время для решения задач линейного и выпуклого программирования разработаны эффективные численные алгоритмы.
Невыпуклые задачи и задачи дискретной оптимизации в общем случае являются наиболее трудными и до настоящего времени не найдены эффективные алгоритмы их решения. Трудными считаются и комбинаторные задачи, связанные с нахождением оптимальных вариантов на комбинаторных структурах, примерами которых могут быть перестановки, сочетания, размещения и др. Наиболее известными задачами комбинаторной оптимизации являются так называемые задачи почтальона и коммивояжера. Однако их модели не позволяют учесть существенные особенности практических задач управления транспортом.
Исходя из этого, научной задачей исследования является разработка для информационной системы управления транспортом новой модели задачи определения маршрута доставки грузов по критерию минимального расхода моторесурса, разработка точных и приближенных методов ее решения.
Новыми научнымирезулыпатами работы являются:
анализ особенностей планирования доставки продукции в производственно-коммерческих системах, обоснование необходимости оптимизационного подхода к задачам маршрутизации и содержательная постановка задачи экспедитора;
разработка математических моделей задачи экспедитора, их сравнительный анализ и выбор предпочтительного варианта формализации в виде комбинаторного представления;
исследование возможностей применения методов перебора перестановок для нахождения оптимального маршрута в задаче экспедитора и разработка нового метода на основе плавающих элементов перестановки;
выбор структуры построения дерева вариантов, стратегии ветвления вершин и разработка метода вычисления оптимистической оценки их перспективности при решении задачи экспедитора по комбинаторной схеме ветвей и границ;
разработка приближенных методов решения задач экспедитора большой размерности;
5 построение стандартной модели задания исходных данных для оценки эффективности разработанньж алгоритмов и программ.
Содержание выносимых на защиту основныхположений:
постановка задачи экспедитора и ее формализация в виде оптимизационной комбинаторной модели;
метод перебора перестановок, использующий схему переноса крайних элементов и обладающий более высокой производительностью по сравнению с известными методами при нахождении оптимального маршрута экспедитора;
метод вычисления оптимистической оценки перспективности вершин на дереве вариантов при решении задачи экспедитора по схеме ветвей и границ;
формулировка и доказательство теорем о правомочности эквивалентных преобразований матрицы расстояний между пунктами в задаче экспедитора, о нижней границе числа нулевых элементов в модифицированной матрице расстояний, о формулах для вычисления оптимистической оценки перспективности вершин на дереве решений задачи экспедитора;
методы приближенного решения задач экспедитора большой размерности.
Теоретическая значимость диссертационного исследования определяется новизной постановки и формализации математической модели задачи экспедитора, разработкой точных и приближенных методов ее решения, оценкой эффективности разработанньж методов и выработкой рекомендаций по их применению.
Практическая ценность диссертации заключается в том, что разработанный математический аппарат обеспечивает возможность использования полученных результатов в программном обеспечении персональных компьютеров и автоматизированных систем планирования и управления деятельностью производственно-коммерческих структур с централизованным обслуживанием.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы прошли апробацию и получили одобрения на научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодьж ученых Академии гражданской авиации, (2001,
2002г.г.) научно-практической конференции «Наука и образование - городу» (С-Петербург, 2002 г.) Международной конференции «Логистика в современном бизнесе» (Москва, май 2002г.), Российско-французском семинаре по логистике (С-Петербург, апрель 2002г.).
Реализация результатов исследования. Основные результаты работы реализованы в учебном процессе Академии гражданской авиации, Михайловской артиллерийской академии и научно-исследовательской работе Международной академии транспорта.
Внедрение программного обеспечения задач маршрутизации осуществлено на предприятии АРКТИДА.
Объем работы. Диссертационная работа изложена на 114 листах текста, содержит 17 рисунков, 16 таблиц, список литературы из 56 наименований и включает 3 приложения на 22 листах.
