vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_3_138vrgup-250Research ArticleМОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ И ПРОЦЕССОВMODELING SYSTEMS AND PROCESSESОптимизационная модель распределения контейнерных потоков в терминальной сети с учетом маршрутной консолидацииOptimization model for container flow distribution in a terminal network considering route consolidationКочневаД. И.KochnevaD. I.

Кочнева Дарья Ивановна, кафедра «Мировая экономика и логистика», кандидат технических наук, доцент

Kochneva Daria Ivanovna, Chair “World Economy and Logistics”, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

DKochneva@usurt.ruСметанинаА. В.SmetaninaA. V.

Сметанина Анна Викторовна, кафедра «Мировая экономика и логистика», старший преподаватель

Smetanina Anna Viktorovna, Chair “World Economy and Logistics”, Senior Lecturer

avkondrateva@usurt.ruУральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС)Ural State University of Railway Transport (USURT)20253009202503138144Copyright © Кочнева Д.И., Сметанина А.В., 20252025Кочнева Д.И., Сметанина А.В.Kochneva D.I., Smetanina A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/250

Статья продолжает исследования авторов, фокусируясь на оптимизации распределения контейнерных потоков в железнодорожной терминальной сети с учетом организации маршрутных поездов. Существующая модель линейного программирования модифицируется путем включения фактора экономии от масштаба при формировании составов, что преобразует ее в задачу смешанного целочисленного программирования и значительно повышает вычислительную сложность. Для решения этой NP-трудной проблемы предлагается практический итерационный алгоритм, обеспечивающий баланс между точностью и реализуемостью. Модель позволяет определять оптимальные маршруты, специализацию терминалов, объемы перевозок и проводить сценарный анализ для повышения эффективности системы контейнерных перевозок.

The article extends the authors' previous research, focusing on optimizing container flow distribution in a railway terminal network while accounting for the routing of consolidated container trains. An existing linear programming model is modified by incorporating economies of scale in train formation, transforming it into a mixed integer programming problem and significantly increasing computational complexity. To solve this NP-hard problem, a practical iterative algorithm is proposed as a compromise between accuracy and feasibility. The model enables the determination of optimal routes, terminal specialization, and transportation volumes, as well as scenario analysis to improve the efficiency of the container transportation system.

контейнерные перевозкиматематическая модельоптимизация потоковтерминальная сетьмаршрутизация поездовсмешанное целочисленное программированиеитеративный алгоритмлогистическая цепьжелезнодорожный транспортcontainer transportationmathematical modelflow optimizationterminal networktrain routingmixed-integer programmingiterative algorithmlogistics chainrailway transportReferencesКузнецов, А. Л. Дискретно-событийное моделирование грузовых фронтов контейнерного терминала / А. Л. Кузнецов, А. В. Галин, Г. Б. Попов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. – 2023. – Т. 15, № 4. – С. 589–602. – ISSN 2309-5180.Kuznetsov, A. L. Discrete-event modeling of cargo fronts of a container terminal / A. L. Kuznetsov, A. V. Galin, G. B. Popov // Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova. – 2023. – Vol. 15, No. 4. – P. 589–602. – ISSN 2309-5180.Король, Р. Г. Моделирование пропускной способности пограничных переходов транспортного коридора «Приморье-1» в условиях увеличения грузопотока / Р. Г. Король, А. С. Акельев // Известия Транссиба. – 2023. – № 2 (54). – С. 97–106. – ISSN 2220-424.Korol, R. G. Modeling the capacity of border crossings of the Primorye-1 transport corridor under conditions of increasing freight traffic / R. G. Korol, A. S. Akelyev // Izvestiya Transsiba. – 2023. – No. 2 (54). – P. 97–106. – ISSN 2220-424.Радочинская, А. Ж. Моделирование процесса обработки импортного грузопотока на контейнерном терминале в среде MATLAB / А. Ж. Радочинская, А. А. Янченко, Т. Е. Маликова // Аэрокосмическое приборостроение и эксплуатационные технологии : сборник докладов Второй Международной научной конференции, Санкт-Петербург, 14– 22 апреля 2021 года. – Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2021. – С. 144–149. – ISBN 978-5-8088-1554-4.Radochinskaya, A. Zh. Modeling the process of handling import cargo flow at a container terminal in the MATLAB environment / A. Zh. Radochinskaya, A. A. Yanchenko, T. E. Malikova // Aerospace instrument-making and operational technologies : collection of reports of the Second International Scientific Conference, Saint Petersburg, April 14–22, 2021. – Saint Petersburg : Saint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation, 2021. – P. 144–149. – ISBN 978-5- 8088-1554-4.Москвичев, О. В. Методологические основы размещения транспортных объектов на основе методов кластерного анализа / О. В. Москвичев // Вестник транспорта Поволжья. – 2017. – № 2 (62). – С. 74–81. – ISSN 1997-0722.Moskvichev, O. V. Methodological foundations for the placement of transport facilities based on cluster analysis methods / O. V. Moskvichev // Vestnik transporta Povolzhya. – 2017. – No. 2 (62). – P. 74–81. – ISSN 1997-0722.Роменский, Д. Ю. Критерии выбора железнодорожных станций для размещения грузовых терминалов по обработке контейнерных поездов «Холодный экспресс» / Д. Ю. Роменский // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (VESTNIK VNIIZhT). – 2021. – Т. 80, № 2. – С. 100–107. – ISSN 2223-9731.Romensky, D. Yu. Criteria for selecting railway stations for the placement of freight terminals for handling "Cold Express" container trains / D. Yu. Romensky // The Russian Railway Science Journal (Vestnik VNIIZhT). – 2021. – Vol. 80, No. 2. – P. 100–107. – ISSN 2223-9731.Альметова, З. В. Оптимизация параметров транзитных терминалов / З. В. Альметова // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 1. – С. 240. – ISSN 2070-7428.Almetova, Z. V. Optimization of transit terminal parameters / Z. V. Almetova // Modern Problems of Science and Education. – 2014. – No. 1. – P. 240. – ISSN 2070-7428.Голомолзин, В. Г. Характеристика и роль терминальной сети транспортного узла в организации контейнерных поездов / В. Г. Голомолзин, О. Д. Покровская // Железнодорожный транспорт. – 2021. – № 2. – С. 16–21. – ISSN 0044-4448.Golomolzin, V. G. Characteristics and role of the terminal network of a transport hub in the organization of container trains / V. G. Golomolzin, O. D. Pokrovskaya // Railway Transport (Zheleznodorozhny transport). – 2021. – No. 2. – P. 16–21. – ISSN 0044-4448.Кочнева, Д. И. Интегрированное управление контейнерной транспортной системой региона / Д. И. Кочнева, В. М. Сай // Экономика региона. – 2021. –Т. 17, № 4. –С. 1270–1285. – ISSN 2072-6414.Kochneva, D. I. Integrated management of the regional container transport system / D. I. Kochneva, V. M. Sai // Economy of regions. – 2021. – Vol. 17, No. 4. – P. 1270–1285. – ISSN 2072-6414.Кочнева, Д. И. Формирование оптимальных логистических цепей в системе терминальных контейнерных перевозок / Д. И. Кочнева, А. В. Сметанина // Транспорт Урала. – 2025. – № 1 (84). – С. 66–71. – DOI 10.20291/1815-9400-2025-1-66-71.Kochneva, D. I. Formation of optimal logistics chains in the system of terminal container transportation / D. I. Kochneva, A. V. Smetanina // Transport of the Urals. – 2025. – No. 1 (84). – P. 66–71. – DOI 10.20291/1815-9400-2025-1-66-71.Кочнева, Д. И. Методика оптимального размещения контейнеров в поездах при наличии грузовых операций в пути следования / Д. И. Кочнева, С. В. Сизый, Х. Чан // Мир транспорта. – 2021. – Т. 19, № 1 (92). – С. 174–193. – DOI 10.30932/1992-3252-2021-19-1-174-193.Kochneva, D. I. Methodology for optimal placement of containers in trains in the presence of cargo operations en route / D. I. Kochneva, S. V. Siziy, H. Chan // World of Transport and Transportation. – 2021. – Vol. 19, No. 1 (92). – P. 174–193. – DOI 10.30932/1992-3252-2021-19-1-174-193.Тихонов, А. Н. Нелинейные некорректные задачи : учебник / А. Н. Тихонов, А. С. Леонов, А. Г. Ягола. – Москва : КУРС, 2017. – 400 с. – ISBN 978-5-906923-36-3.Tikhonov, A. N. Nonlinear ill-posed problems: textbook / A. N. Tikhonov, A. S. Leonov, A. G. Yagola. – Moscow : KURS, 2017. – 400 p. – ISBN 978-5-906923-36-3.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.