Снижение размерности в задаче оптимального управления парком грузовых вагонов с использованием беспилотных локомотивов

Аннотация

      В работе рассматривается задача оптимального управления парком грузовых вагонов транспортным железнодорожным оператором. Решением данной задачи является оптимальный план, представляющий собой расписание движения грузовых и порожних железнодорожных вагонов, следуя которому транспортный оператор получит максимальную прибыль за расчетный период времени. Данная проблема сводится к задаче линейного программирования большой размерности. В отличие от работ других авторов по данной тематике, в которых в основном речь идет о методах численного решения соответствующих задач линейного программирования, в данной статье акцент делается на алгоритме, позволяющем снижать их размерность. Этого удается достичь благодаря исключению из расчета тех маршрутов, которые заведомо не смогут быть задействованы в решении, либо вероятность участия которых в итоговом решении оценивается как крайне низкая. Эффективность предложенного модифицированного алгоритма была подтвержденакак на модельном примере (несколько станций, короткий горизонт планирования), так и на реальном примере (более 1000 станций, длинный горизонт планирования). В первом случае наблюдалось снижение размерности задачи на 44%, тогда как во втором – в 30 раз.