References

vrgup

Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения

Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya

0201-727X

Ростовский государственный университет путей сообщения

10.46973/0201-727X_2025_2_219

vrgup-289

Research Article

УПРАВЛЕНИЕ И ЛОГИСТИКА НА ТРАНСПОРТЕ

OPERATION AND LOGISTICS ON TRANSPORT

Концепция пространственно-временной оптимизации транспортно-логистических процессов промышленных предприятий

The concept of spatial-temporal optimization of transport and logistics processes of industrial enterprises

Мишкуров

П. Н.

Mishkurov

P. N.

Мишкуров Павел Николаевич, кафедра «Логистика и управление транспортными системами», кандидат технических наук, доцент

Mishkurov Pavel Nikolaevich, Chair “Logistics and Transport Systems Management”, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

p.mishkurov@magtu.ru

Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова (МГТУ им. Г. И. Носова)Nosov Magnitogorsk State Technical University (NMSTU)

2025

30062025

02219230

2025

Мишкуров П.Н.

Mishkurov P.N.

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/289

Предложена концепция пространственно-временной оптимизации транспортно-логистических процессов промышленных предприятий на основе комбинирования методов многокритериального анализа, маршрутизации на специализированных графах транспортной инфраструктуры, динамической оптимизации на пространственно-временных графах, имитационного моделирования и графовой нейронной сети. Сочетание методов необходимо для прогнозирования и оптимизации параметров транспортно-логистических процессов в режиме реального времени. Показана возможность использования предлагаемой комбинации методов при формировании оптимальных последовательностей транспортно-логистических процессов и синхронизации оперативного управления элементами транспортно-логистической системы промышленного предприятия. Разработанный подход позволит повысить эффективность транспортно-логистических процессов промышленных предприятий в результате комплексной реализации методов пространственно-временной оптимизации

The concept of spatial-temporal optimization of transport and logistics processes of industrial enterprises is proposed based on a combination of methods of multicriterial analysis, routing on specialized graphs of transport infrastructure, dynamic optimization on spatial temporal graphs, simulation modeling and graph neural network. The combination of methods is necessary for forecasting and optimizing the parameters of transport and logistics processes in real time. The possibility of using the proposed combination of methods in the formation of optimal sequences of transport and logistics processes and synchronization of operational management of elements of the transport and logistics system of an industrial enterprise is shown. The developed approach will improve the efficiency of transport and logistics processes of industrial enterprises as a result of the integrated implementation of spatial-temporal optimization methods.

транспортно-логистический процесспространственно-временная оптимизацияконцепциякомбинирование методовпромышленное предприятие

transport and logistics processspatial and temporal optimizationconceptcombination of methodsindustrial enterprise

References1

Козлов, П. А. Автоматизированное управление процессами в транспортном узле / П. А. Козлов, О. В. Осокин, В. Ю. Пермикин // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2013. – № 2 (50). – С. 118–122. – ISSN 0201-727Х.

Kozlov, P. A. Automated process control of processes in a transport hub / P. A. Kozlov, O. V. Osokin, V. Yu. Permikin // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2013. – No. 2 (50). – P. 118-122. – ISSN 0201-727X.

Рахмангулов, А. Н. Железнодорожные транспортно-технологические системы : организация функционирования / А. Н. Рахмангулов, О. А. Копылова, П. Н. Мишкуров. – Магнитогорск : Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, 2014. – 300 с. – ISBN 978-5-9967-0458-0.

Rakhmangulov, A. N. Railway transport and technological systems : organization of functioning / A. N. Rakhmangulov, O. A. Kopylova, P. N. Mishkurov. – Magnitogorsk : Nosov Magnitogorsk State Technical University, 2014. – 300 p. – ISBN 978-5-9967-0458-0.

Методы гибридной технологии имитационного моделирования при выборе вариантов реконструктивных мероприятий по развитию железнодорожных направлений и крупных узлов / А. Ф. Бородин, А. А. Кравченко, К. Ю. Николаев [и др.] // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD'2021) : труды Четырнадцатой международной конференции. – Москва, 2021. – С. 963–971. – DOI 10.25728/4783.2021.67.10.001.

Methods of hybrid simulation technology in the selection of options for reconstructive measures for the development of railway routes and large junctions / A. F. Borodin, A. A. Kravchenko, K. Yu. Nikolaev [et al.] // Management of the development of large-scale systems (MLSD'2021) : Proceedings of the Fourteenth International Conference. – Moscow, 2021. – P. 963–971. – DOI 10.25728/4783.2021.67.10.001.

Транспортно-логистические системы в условиях системных изменений в экономике / Э. А. Мамаев, А. Н. Гуда, В. А. Финоченко, К. А. Годованый // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2022. – № 2 (86). – С. 145–154. – DOI 10.46973/0201-727X_2022_2_145.

Transport and logistics systems in the context of systemic changes in the economy / E. A. Mamaev, A. N. Guda, V. A. Finochenko, K. A. Godovany // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2022. – No. 2 (86). – P. 145–154. – DOI 10.46973/0201-727X_2022_2_145.

Keita, K. A three-step Benders decomposition for the real-time Railway Traffic Management Problem / K. Keita, P. Pellegrini, J. Rodriguez // Journal of Rail Transport Planning & Management. – 2020. – Vol. 13. – Article no. 100170. – ISSN 2210-9706.

Design of an ITS for Industrial Enterprises / A. Rakhmangulov, A. Sładkowski, N. Osintsev // Studies in Systems, Decision and Control. – 2016. – Vol. 32. – P. 161–215. – DOI 10.1007/978-3-319-19150-8_6.

Industry 4.0 technologies applied to the rail transportation industry : A systematic review / C. LaitonBonadiez, J. W. Branch-Bedoya, J. Zapata-Cortes [et al.] // Sensors (Basel, Switzerland). – 2022. – Vol. 22, No. 7. – P. 2491. – ISSN 1424-8220.

Industry 4.0 technologies applied to the rail transportation industry : A systematic review / C. Laiton-Bonadiez, J. W. Branch-Bedoya, J. Zapata-Cortes [et al.] // Sensors (Basel, Switzerland). – 2022. – Vol. 22, No. 7. – P. 2491. – ISSN 1424-8220.

An overview of current challenges and emerging technologies to facilitate increased energy efficiency, safety, and sustainability of railway transport / Z. Kljaić, D. Pavković, M. Cipek [et al.] // Future Internet. – 2023. – Vol. 15, No. 11. – P. 347. – ISSN 1999-5903.

Spatio-temporal graph neural networks for predictive learning in urban computing : A survey / G. Jin, Y. Liang, Y. Fang [et al.] // IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering. – 2023. – Vol. 36, No. 10. – P. 5388–5408. – ISSN 1041–4347.

The application of Industry 4.0 technologies in sustainable logistics : a systematic literature review (2012-2020) to explore future research opportunities / X. Sun, H. Yu, W. D. Solvang [et al.] // Environmental science and pollution research international. – 2022. – Vol. 29, No. 7. – P. 9560–9591. – ISSN 0944-1344.

Anda, C. Transport modelling in the age of big data / Cuauhtemoc Anda, Alexander Erath, Pieter Jacobus Fourie // International Journal of Urban Sciences. – 2017. – Vol. 21, No. S1. – P. 19–42. – DOI 10.1080/12265934.2017.1281150.

Инновационные процессы логистического менеджмента в интеллектуальных транспортных системах : монография. В 4 т. Т. 4 / Л. А. Андреева, В. В. Багинова, А. С. Балалаев [и др.]. – Москва : Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2015. – 499 c. – ISBN 978-5-89035-870-7.

Innovative processes of logistics management in intelligent transport systems : monograph. In 4 vols. Vol. 4 / L. A. Andreeva, V. V. Baginova, A. S. Balalaev [et al.]. – Moscow : Educational and Methodological Center for Education in Railway Transport, 2015. – 499 p. – ISBN 978-5-89035-870-7.

Adamko, N. Agent based simulation of transportation logistic systems / N. Adamko, A. Kavicka, V. Klima // DAAAM International Scientific Book 2007, chapter 36 / B. Katalinic (ed.). – Vienna, Austria : DAAAM International Publishing, 2007. – P. 407–422. – DOI 10.2507/daaam.sci-book.2007.36.

Имитационные модели в цифровых двойниках железнодорожных узлов / А. Н. Рахмангулов, С. Н. Корнилов, П. Н. Мишкуров, Д. В. Александрин // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. – 2022. – № 3 (55). – С. 43–59. – DOI 10.20291/2079-0392-2022-3-43-59.

Simulation models in digital twins of railway junctions / A. N. Rakhmangulov, S. N. Kornilov, P. N. Mishkurov, D. V. Alexandrin // Herald of the Ural State University of Railway Transport. – 2022. – No. 3 (55). – P. 43–59. – DOI 10.20291/2079-0392-2022-3-43-59.

Ерофеев, А. А. Прогнозирование продолжительности выполнения технологических операций в интеллектуальной системе управления перевозочным процессом / А. А. Ерофеев, С. Ю. Чапский // Вестник Белорусского государственного университета транспорта : Наука и транспорт. – 2022. – № 1 (44). – С. 52–56. – ISSN 2227-1120.

Yerofeev, A. A. Forecasting the duration of technological operations in an intelligent transportation process management system / A. A. Yerofeyev, S. Yu. Chapsky // Bulletin of the Belarusian State University of Transport : Science and Transport. – 2022. – No. 1 (44). – P. 52-56. – ISSN 2227-1120.

Осокин, О. В. Интеллектуальное сопровождение производственных процессов на железнодорожном транспорте / О. В. Осокин // Транспорт Урала. – 2013. – № 4. – С. 3–7. – ISSN 1815-9400.

Osokin, O. V. Intellectual support of production processes in railway transport / O. V. Osokin // Transport of the Urals. – 2013. – No. 4. – P. 37. – ISSN 1815-9400.

Козлов, П. А. О построении интеллектуальных систем управления железнодорожными станциями / П. А. Козлов, С. П. Вакуленко, В. С. Колокольников // Наука и техника транспорта. – 2019. – № 2. – С. 70–76. – ISSN 2074-9325.

Kozlov, P. A. On the construction of intelligent control systems for railway stations / P. A. Kozlov, S. P. Vakulenko, V. S. Kolokolnikov // Science and Technology of Transport. – 2019. – No. 2. – P. 70–76. – ISSN 2074-9325.

Performance evaluation of a parallel ant colony optimization for the real-time train routing selection problem in large instances / B. Pascariu, M. Samà, P. Pellegrini [et al.] // European Conference on Evolutionary Computation in Combinatorial Optimization (Part of EvoStar). – Cham : Springer International Publishing, 2022. – P. 46–61. – DOI 10.1007/978-3-031-04148-8_4.

Осьминин, А. Т. О разработке интеллектуальной системы управления перевозочным процессом / А. Т. Осьминин // Железнодорожный транспорт. – 2021. – №. 3. – С. 17–27. – ISSN 0044-4448.

Osminin, A. T. On the development of an intelligent transportation process management system / A. T. Osminin // Railway Transport. – 2021. – No. 3. – P. 17–27. – ISSN 0044-4448.

Интеллектуализация транспортного обслуживания металлургических предприятий / А. Н. Рахмангулов, Н. А. Осинцев, П. Н. Мишкуров, О. А. Копылова // Сталь. – 2014. – № 4. – С. 115–118. DOI 10.6084/m9.figshare.14134226.v1.

Intellectualization of transport services for metallurgical enterprises / A. N. Rakhmangulov, N. A. Osintsev, P. N. Mishkurov, O. A. Kopylova // Stal. – 2014. – No. 4. – P. 115–118. – DOI 10.6084/m9.figshare.14134226.v1.

Карелин, В. П. Модели и методы теории графов в системах поддержки принятия решений / В. П. Карелин // Вестник Таганрогского института управления и экономики. – 2014. – № 2 (20). – С. 69–73. – ISSN 2071-9604.

Karelin, V. P. Models and methods of graph theory in decision support systems / V. P. Karelin // Bulletin of the Taganrog Institute of Management and Economics. – 2014. – No. 2 (20). – P. 69–73. – ISSN 2071-9604.

Rakhmangulov, A. Spatio-temporal graphs in transportation : challenges, optimization, and prospects / A. Rakhmangulov, N. Osintsev, P. Mishkurov // Systems. – 2025. – Vol. 13, No. 4. – P. 263. – DOI 10.3390/systems13040263.

Ahuja, R. Network flows : theory, algorithms, and applications / R. Ahuja, T. Magnanti, J. Orlin // Prentice-Hall, Upper Saddle River, 1993. – 840 p. – ISBN 0-13-617549-X.

El-Sherbeny, N. A. The algorithm of the timedependent shortest path problem with time windows / N. A. El-Sherbeny // Applied Mathematics. – 2014. – No. 5 (17). – P. 2764–2770. – DOi 10.4236/am.2014.517264.

El-Sherbeny, N. A. The algorithm of the timedependent shortest path problem with time windows / N. A. El-Sherbeny // Applied Mathematics. – 2014. – No. 5 (17). – P. 2764–2770. – DOI 10.4236/am.2014.517264.

Мишкуров, П. Н. Методика формирования транспортной сети железнодорожной станции / П. Н. Мишкуров, А. Н. Рахмангулов, О. В. Фридрихсон // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. – 2021. – № 3 (51). – С. 50–64. – DOI 10.20291/2079-0392-2021-3-50-64.

Mishkurov, P. N. Methodology of forming a transport network of railway stations / P. N. Mishkurov, A. N. Rakhmangulov, O. V. Fridrikhson // Bulletin of the Ural State University of Railway Transport. – 2021. – No. 3 (51). – P. 50–64. – DOI 10.20291/2079-0392-2021-3-50-64.

Völz, W. D. Ermittlung der Leistungsfähigkeit von Knotenpunkten spurgeführter Verkehrssystememittels Graphentheorie / W. D. Völz // Vorträge der Jahrestagung 1977 / Papers of the Annual Meeting 1977 DGOR. Physica-Verlag HD, 1978. – P. 440–449.

Völz, W. D. Ermittlung der Leistungsfähigkeit von Knotenpunkten spurgeführter Verkehrssysteme mittels Graphentheorie / W. D. Völz // Vorträge der Jahrestagung 1977 / Papers of the Annual Meeting 1977 DGOR. Physica-Verlag HD, 1978. – P. 440–449.

Montigel, M. Formal representation of track topologies by double vertex graphs / M. Montigel // Computers in Railways III : Proceedings of the Third International Conference on Computer Aided Design, Manufacture, and Operation in the Railway and Other Advanced Mass Transit Systems (Comprail 92) / edited by T. K. Murthy. – Washington, DC, U.S.A. : WIT Press, 1992. – P. 359–370.

A multi scalable model based on a connexity graph representation / L. Gély, G. Dessagne, P. Pesneau, F. Vanderbeck // COMPRAIL 2010 / edited by B. Ning, C. A. Brebbia : WIT Transactions on The Built Environment. – Beijing, China : WIT Press Southampton, UK, 2010. – P. 193–204. – DOI 10.2495/CR100191.

An improved multi-objective quantum-behaved particle swarm optimization for railway freight transportation routing design / Q. Zhang, S. Liu, D. Gong, H. Zhang // IEEE Access. – 2019. – Vol. 7. – P. 157353–157362. – DOI 10.1109/ACCESS.2019.2948197.

Осинцев, Н. А. Мультикритериальные методы принятия решений на транспорте и в логистике / Н. А. Осинцев // Транспорт Урала. – 2021. – № 4 (71). – С. 3–17. – DOI 10.20291/1815-9400

Osintsev, N. A. Multicriteria methods of deci

-4-3-17.

sion-making in transport and logistics / N. A. Osintsev // Transport of the Urals. – 2021. – No. 4 (71). – P. 3–17. – DOI 10.20291/1815-2021-4-3-17.

Козлов, П. А. Метод динамического согласования производства и транспорта / П. А. Козлов, С. П. Миловидов // Сборник трудов Института комплексных транспортных проблем. Выпуск 105. – Москва, 1985. – С. 156–163.

Kozlov, P. A. A Method of dynamic coordination of production and transport / P. A. Kozlov, S. P. Milovidov // collection of works of the Institute of complex transport problems. Iss. 105. – Moscow, 1985. – P. 156–163.

Мишкуров, П. Н. Динамическая оптимизация вагонопотоков / П. Н. Мишкуров, А. Н. Рахмангулов. – Москва : Русайнс, 2017. – 110 с. – ISBN 978-5-4365-1820-6.

Mishkurov, P. N. Dynamic optimization of carriage flows / P. N. Mishkurov, A. N. Rakhmangulov. – Moscow : Rusains, 2017. – 110 p. – ISBN 978-5-4365-1820-6.

Нейро-нечеткое моделирование транспортнологистических процессов / О. Н. Числов, Н. Н. Лябах, М. В. Бакалов [и др.] // Транспорт : наука, техника, управление. Научный информационный сборник. – 2022. – № 10. – С. 23–27. – DOI 10.36535/0236-1914-2022-10-4.

Neuro-fuzzy modeling of transport and logistics processes / O. N. Chislov, N. N. Lyabakh, M. V. Bakalov [et al.] // Transport : Science, Technology, Management. Scientific information collection. – 2022. – No. 10. – P. 23–27. – DOI 10.36535/0236-1914-2022-10-4.

Zhao, S. An attention and wavelet based spatialtemporal graph neural network for traffic flow and speed prediction / S. Zhao, S. Xing, G. Mao // Mathematics. – 2022. – No. 19 (10). – P. 3507. – DOI 10.3390/math10193507.

Zhao, S. An attention and wavelet based spatial-temporal graph neural network for traffic flow and speed prediction / S. Zhao, S. Xing, G. Mao // Mathematics. – 2022. – No. 19 (10). – P. 3507. – DOI 10.3390/math10193507.

Jiang, W. Graph Neural Network for traffic forecasting : A survey / W. Jiang, J. Luo // Expert Systems with Applications. – 2022. – No. 207. – P. 117921. – ISSN 0957-4174.

Мишкуров, П. Н. Метод представления управленческих решений в имитационных моделях железнодорожных станций / П. Н. Мишкуров, А. Н. Рахмангулов // Исследование и развитие рельсового и автомобильного транспорта : сборник трудов Международной научно-практической конференции, Екатеринбург, 22–23 мая 2024 г. – Екатеринбург : Уральский государственный университет путей сообщения, 2024. – С. 197–201.

Mishkurov, P. N. Method of presentation of management decisions in simulation models of railway stations / P. N. Mishkurov, A. N. Rakhmangulov // Research and development of rail and road transport : collection of works of the International scientific and practical conference, Yekaterinburg, May 22–23, 2024. – Yekaterinburg : Ural State University of Railway Transport, 2024. – P. 197–201.

Tominac, P. A. Spatio-temporal economic properties of multi-product supply chains / P. A. Tominac, W. Zhang, V. M. Zavala // Computers & Chemical Engineering. – 2022. – Vol. 159. – Article no. 107666. – DOI 10.48550/arXiv.2106.13836.

Jiang, W. Graph neural network for traffic forecasting : A survey / W. Jiang, J. Luo // Expert Systems with Applications. – 2022. – No. 207. – Article no. 117921 – DOI 10.48550/arXiv.2101.11174.

Jiang, W. Graph neural network for traffic forecasting : A survey / W. Jiang, J. Luo // Expert Systems with Applications. – 2022. – No. 207. – Article no. DOI 10.48550/arXiv.2101.11174. – 117921

Multi-View Multi-Attention Graph Neural Network for Traffic Flow Forecasting / F. Wu,C. Zheng, C. Zhang [et al.] // Applied Sciences. – 2023. – No. 2 (13). – P. 711. – DOI 10.3390/app13020711.

Multi-View Multi-Attention Graph Neural Network for Traffic Flow Forecasting / F. Wu, C. Zheng, C. Zhang [et al.] // Applied Sciences. – 2023. – No. 2 (13). – P. 711. – DOI 10.3390/app13020711.

Трофимов, С. В. Научно-методические основы функционирования и развития промышленных транспортных систем : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук : 05.22.01 / Трофимов Сергей Владимирович. – Москва, 2004. – 245 с.

Trofimov, S. V. Scientific and methodological foundations of the functioning and development of industrial transport systems : dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences : 05.22.01 / Trofimov Sergey Vladimirovich. – Moscow, 2004. – 245 p.

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