Підвищення ефективності доставки вантажів в міжнародному сполученні в умовах діджиталізації

Abstract

Дослідження присвячено розвитку теоретичних і методичних засад організації міжнародних автомобільних перевезень шляхом формування комплексного підходу до вибору раціональної транспортно-технологічної схеми доставки вантажів за умов цифрової трансформації логістичної галузі та суттєвого зростання зовнішніх ризиків, зокрема військового характеру. Міжнародні вантажні перевезення в умовах сучасної економіки характеризуються високим рівнем невизначеності, багатоступеневою структурою логістичних процесів, залежністю від діджиталізованих потоків даних та необхідністю адаптації до порушених ланцюгів постачання внаслідок військових дій на території України. Саме тому актуальним є створення моделей і методів, здатних враховувати стохастичну природу операцій, ризики геополітичної нестабільності та необхідність оперативного перегляду рішень щодо маршрутизації та організації доставки. У дисертації проведено систематизацію наукових джерел щодо різних підходів до організації міжнародної автомобільної логістики, проаналізовано ефективність традиційних та цифрових моделей управління транспортними потоками, вивчено технологію крос-докінгу як інструмент прискорення доставки та зменшення витрат при обробці дрібнопартійних вантажів. Встановлено, що сучасні виклики вимагають переходу від статичних та детермінованих моделей до динамічних, адаптивних та ризик-орієнтованих, здатних враховувати як операційні параметри перевезень, так і зовнішні загрози, що впливають на стійкість логістичних коридорів. Одним із ключових результатів дослідження є формування методичного підходу до вибору раціональної транспортно-технологічної схеми доставки, який базується на декомпозиції логістичного процесу на окремі операції, математичному описі їх витрат і тривалості, а також інтеграції цифрових інструментів. Запропонований підхід дозволяє оцінювати чотири альтернативні схеми доставки за сукупністю показників. Особливе місце у роботі займає введення до структури витрат спеціальної складової – «військовий ризик», який вперше у вітчизняних дослідженнях запропоновано оцінювати не через статичні середні показники по країні, а шляхом динамічної топологічної оцінки небезпеки. Такий підхід передбачає використання «теплових мап» інцидентів, сформованих на основі відкритих даних та інформаційних платформ аналізу загроз, що дозволяє визначати просторову конфігурацію небезпечних зон у режимі реального часу. Розроблена модель дозволяє кількісно оцінювати ймовірність ураження транспортного засобу з урахуванням відстані маршруту до лінії фронту, критичної інфраструктури, районів підвищеної інтенсивності обстрілів та повітряних загроз. У роботі побудовано математичну модель узгодженого виконання операцій крос-докінгу, що враховує обмеженість ресурсів – доків, персоналу, техніки та стохастичність прибуття транспортних засобів. Запропоновано використовувати поняття робастності для оцінки чутливості спільного операційного графіка до зміни зовнішніх умов, що дозволяє визначити оптимальну робочу зону для ключових параметрів моделі. Застосування симуляційних інструментів дало змогу оцінити вплив нестабільності процесів на загальний час обробки вантажів і формування затримок. В роботі наведено результати експериментальних досліджень та апробації розроблених моделей. Експериментально підтверджено існування нелінійної U-подібної залежності між рівнем завантаження ресурсів терміналу та загальними витратами. Встановлено, що економічний оптимум досягається не при максимальному завантаженні, а в «оптимальній робочій зоні», яка забезпечує необхідний рівень робастності системи до випадкових збурень. Доведено, що ігнорування резервів часу призводить до експоненційного зростання витрат через ефект «доміно». Проведено порівняльний аналіз ефективності схем доставки методом попарного порівняння, який виявив чітку залежність вибору оптимальної схеми від масштабу підприємства. Для малих підприємств найбільш ефективною визначено схему з консолідацією в країні відправлення (зниження витрат до 16,6 % порівняно з прямою доставкою). Для середніх та великих підприємств оптимальною є схема з деконсолідацією в країні призначення (економія до 11,9 %), що дозволяє оптимізувати доставку «останньої милі». Розроблено адаптивну матрицю прийняття рішень для оперативного управління, яка пов’язує рівень стохастичності зовнішнього середовища (режими «Зелений», «Жовтий», «Червоний») з цільовими показниками завантаження системи, що дозволяє мінімізувати ризики зриву поставок. Наукова новизна дисертаційної роботи полягає у розробці нових та вдосконаленні існуючих методів, моделей та систем підтримки прийняття рішень в управлінні міжнародними автомобільними перевезеннями, що дозволяє підвищити їх ефективність в умовах цифрової трансформації та підвищених ризиків. Вперше для методичного підходу до вибору раціональної транспортно-технологічної схеми запропоновано використання специфічної геополітичної складової «військовий ризик», шляхом її інтеграції до комплексної цільової функції мінімізації загальних витрат. Набула подальшого розвитку математична модель оптимізації крос-докінгових операцій, яка, на відміну від відомих, дозволяє комплексно вирішувати задачу розподілу транспортних засобів та вибору сценаріїв їх обслуговування з урахуванням обмежених ресурсів та часових вікон. Удосконалено метод управління робастністю операційних графіків, який, на відміну від традиційного ситуативного реагування на операційні відхилення, базується на проактивному управлінні пропускною здатністю. Метод дозволяє за допомогою імітаційного моделювання визначити «оптимальну робочу зону» рівня завантаження ресурсів та забезпечує формування адаптивної стратегії планування, що передбачає динамічне коригування цільового завантаження залежно від прогнозованого ступеня невизначеності зовнішнього середовища. Практичне значення результатів дослідження полягає у розробці комплексу взаємопов'язаних методів, моделей та програмних інструментів («LogisticsSim», «Симулятор Крос-Докінгу», система підтримки прийняття рішень для побудови спільних операційних графіків), що слугують для підтримки прийняття рішень на стратегічному, тактичному та операційному рівнях управління міжнародними перевезеннями. Застосування розробленого інструментарію дозволяє логістичним компаніям проводити детальний аналіз альтернативних сценаріїв доставки з урахуванням сучасних ризиків, виявляти «вузькі місця» в роботі терміналів та оптимізувати їх ресурсні конфігурації. Методичні підходи та практичні рекомендації, розроблені в дисертації, надають науково обґрунтовану базу для вибору оптимальної архітектури логістичної мережі залежно від розміру діяльності підприємства, яка підтверджує доцільність консолідації для малих компаній та деконсолідації для середніх і великих. Впровадження запропонованої адаптивної політики управління, що базується на концепції «оптимальної робочої зони», дозволяє оперативно коригувати логістичні процеси відповідно до рівня стохастичності середовища, підвищуючи ефективність доставки вантажів при одночасному зниженні загальних витрат. Результати дослідження впроваджено у діяльність логістичних підприємств, що підтверджено актами впровадження, а також використано у навчальному процесі ХНАДУ при викладанні дисциплін транспортно-логістичного спрямування.