Optimal freight transportation routes planning for TK Sakhalin transport company

Abstract

Выпускная квалификационная работа посвящена построению оптимальных маршрутов грузоперевозок для транспортной компании ТК «Сахалин». Целью работы является оптимизация загрузки и маршрутов грузовых автомобилей для транспортной компании ТК «Сахалин» для улучшения результатов оперативного планирования грузоперевозок компании на острове Сахалин. Для достижения этой цели на основе анализа грузоперевозок компании были выявлены направления возможного улучшения их результативности. Показано, что одним из таких направлений является оптимизация загрузки и маршрутов грузоперевозок компании на острове Сахалин. На основе анализа возможных методов оптимизации загрузки транспортных средств был выбран метод динамического программирования и алгоритм его реализации для задачи о загрузке. Метод динамического программирования также реализован в формате алгоритма построения кругового маршрута для решения задачи коммивояжера. Для задачи маршрутизации также разработан эвристический алгоритм построения кругового маршрута на основе алгоритма Дейкстры. Разработанные алгоритмы оптимизации были интегрированы в рамках единой двухэтапной процедуры построения кольцевого маршрута для компании ТК «Сахалин», которая была реализована в двух вариантах. По результатам моделирования проведен сравнительный анализ вариантов оптимизации и оценен экономический эффект от внедрения двухэтапной процедуры оптимизации для компании ТК «Сахалин».

The final qualification work is devoted to planning optimal freight transportation routes for TK Sakhalin transport company. The aim of the work is to improve the results of operational planning of the company's freight transportation on Sakhalin Island by optimizing the trucks’ loading and routes. To achieve this goal, the areas of possible performance improvements were identified based on the analysis of the company's freight transportation. Optimization of loading and freight transportation routes of the company on Sakhalin Island is one of such areas that was shown at the work. Based on the analysis of possible methods for optimizing the loading of vehicles, a dynamic programming method and its algorithm of realization were selected for solving the loading problem. The dynamic programming method was also implemented in the format of a circular route building algorithm for solving the traveling salesman problem. A heuristic algorithm for constructing a circular route based on Dijkstra's algorithm was also developed for solving the routing problem. The developed optimization algorithms were integrated into a two-stage procedure for building a circular route for TK Sakhalin transport company, which was implemented in two versions. Based on the results of the realization, a comparative analysis of optimization options was done and the economic effect of the implementation of the two-stage optimization procedure was estimated for TK Sakhalin transport company.