Підвищення ефективності організації та логістичного управління процесом доставки вантажів у міських умовах

Abstract

У сучасних умовах функціонування транспортних систем міст питання ефективності логістики набувають критичного значення, особливо в умовах екстремальної невизначеності та інтенсивних зовнішніх воєнних впливів. Традиційні методи оптимізації, орієнтовані виключно на мінімізацію витрат, виявляються неспроможними забезпечити стабільність постачання під час повітряних тривог, руйнування інфраструктури та блокування транспортних артерій. Необхідність переходу від детермінованих моделей до робастного планування, що інтегрує чинники безпеки безпосередньо в логістичні алгоритми, визначає актуальність та своєчасність даного дослідження. У роботі проведено комплексне дослідження процесів міської логістики в умовах конфлікту. Здійснено глибокий аналіз функціонування транспортних систем у кризових ситуаціях та ідентифіковано критичні точки дестабілізації логістичних ланцюгів. Формалізовано поняття «воєнного ризику» як інтегрального показника, що поєднує ймовірність фізичного блокування ділянок мережі та прогнозовані часові втрати під час повітряних тривог. Розроблено науково-методичний апарат побудови «безпекового каркаса» транспортної мережі на основі методу ядерного згладжування щільності (KDE). Це дозволило трансформувати дискретну статистику воєнних інцидентів у неперервне імовірнісне поле небезпеки, яке використовується для динамічного коригування ваги дуг транспортного графа. Запропоновано модифіковану математичну модель робастної маршрутизації, де логістичні витрати розраховуються з урахуванням превентивної «безпекової надбавки». Здійснено програмну реалізацію симуляційно-евристичного алгоритму мовою Python із використанням об’єктно-орієнтованого підходу. Розроблений інструментарій поєднує швидкий пошук оптимальних траєкторій із блоком ітераційної верифікації рішень методом Монте-Карло. Це забезпечує можливість багаторазової перевірки сформованих планів на стійкість до раптових зупинок руху. На прикладі реальної транспортної мережі м. Харків проведено серію імітаційних експериментів, що дозволило автоматизувати процес прийняття рішень та забезпечити високу адаптивність транспортно-технологічних схем до динамічних змін безпекової ситуації. Наукова новизна дисертаційної роботи полягає у розвитку комплексного науково-методичного підходу до підвищення ефективності міської логістики шляхом формалізації та інтеграції чинників воєнної небезпеки в робастні процедури планування доставки вантажів. Вперше розроблено метод формування ризик-орієнтованої вартості проходження ділянок міської транспортної мережі, який, на відміну від існуючих методів маршрутизації, додатково оцінює просторово-часову інтенсивність воєнних загроз, імовірність блокування ділянок маршруту та очікувані втрати від вимушених простоїв, що дозволяє обирати маршрут за інтегральним критерієм логістичних витрат з урахуванням безпекової складової. Набув подальшого розвитку методичний підхід до оцінювання ефективності та робастності маршрутних рішень у міській логістичній мережі, який, на відміну від існуючих поєднує геопросторове моделювання зон ризику, графову модель транспортної мережі та сценарну імітаційну перевірку маршрутів за умов збоїв, що дозволяє порівнювати альтернативні маршрути за витратами, часовими втратами, ризиковою експозицією та ймовірністю успішного виконання доставки. Удосконалено математичну модель маршрутизації вантажних автомобільних перевезень у міських умовах, яка, на відміну від відомих моделей маршрутизації, доповнена безпековою компонентою цільової функції, що забезпечує переоцінку ваг дуг транспортного графа залежно від рівня воєнного ризику та дає змогу формувати робастні маршрути, що мінімізують вартісну експозицію ризику за умов просторово-часової невизначеності. Практичне значення одержаних результатів виявляється у створенні дієвого програмного інструментарію для логістичних компаній, що дозволяє в автоматичному режимі коригувати плани доставки з урахуванням тривалості повітряних тривог та ризиків пошкодження інфраструктури. Розроблена методика кількісного оцінювання воєнної складової витрат забезпечує підприємствам можливість точного ціноутворення та превентивного розрахунку ресурсів, необхідних для покриття збитків від вимушених простоїв. Впровадження системи геопросторової візуалізації ризиків надає керівникам транспортних підрозділів можливість приймати обґрунтовані рішення щодо допуску автомобілів до рейсів у конкретних районах міста. Результати дослідження впроваджено у діяльність логістичних підприємств, що підтверджено актами впровадження, а також використано у навчальному процесі ХНАДУ при викладанні дисциплін транспортно-логістичного спрямування.