Текущий выпуск Номер 4, 2026 Том 18

Все выпуски

[ Switch to English ]

QUBO-формализация двухэшелонной задачи маршрутизации транспорта с опциональной активацией промежуточных узлов: диагностика штрафного ландшафта и гибридный алгоритм

Рогулин Р.С.
 pdf (914K)

Вывозка лесоматериалов из удаленных лесозаготовительных районов Сибири характеризуется высоким уровнем транспортных издержек. Наличие протяженных участков грунтовых лесовозных дорог, сезонные ограничения (весенняя распутица, зимники) и значительные расстояния от лесосек до магистральных транспортных узлов (50–200 км) обусловливают необходимость систематического решения задачи рационального планирования маршрутов вывозки.

В настоящей работе предложена математическая модель двухэшелонной маршрутизации транспортных средств (2E-VRP), адаптированная к условиям вывозки лесоматериалов в макрорегионе Урала и Си- бири. Модель учитывает переменные транспортные затраты (пробег лесовозов), фиксированные затраты на задействование каждой единицы техники ($c_{fix}$ = 30 000 руб./рейс) и ограничения грузоподъемности. Задача приведена к форме QUBO — квадратичной безусловной бинарной оптимизации; емкостные ограничения интегрированы посредством штрафного коэффициента $\lambda_{cap} = 500$. Такое представление обеспечивает совместимость модели с современными специализированными решателями (квантовыми отжигателями и цифровыми аннилерами).

Апробация модели выполнена на реальной географии Уральского и Сибирского федеральных округов: 207 узлов логистической сети, 65 предприятий-потребителей, 8 магистральных транспортных узлов. Предложенный трехстадийный алгоритм «Допустимость прежде всего» формирует допустимый маршрутный план за 1,7 с и обеспечивает снижение суммарных транспортных затрат на 69% относительно базового генетического алгоритма. Последующая оптимизация методом имитации отжига дополнительно улучшает значение целевой функции QUBO на 55%.

Ключевые слова: вывозка древесины, лесная логистика, лесовозные дороги, двухэшелонная маршрутизация, оптимизация маршрутов лесовозов, QUBO, Уральский федеральный округ, Сибирский федеральный округ, математическое моделирование лесозаготовки
Цитата: Рогулин Р.С. QUBO-формализация двухэшелонной задачи маршрутизации транспорта с опциональной активацией промежуточных узлов: диагностика штрафного ландшафта и гибридный алгоритм // Компьютерные исследования и моделирование, 2026, т. 18, № 4, с. 765-791
Citation in English: Rogulin R.S. QUBO formulation of a two-echelon vehicle routing problem with optional activation of intermediate nodes: penalty landscape diagnostics and a hybrid algorithm // Computer Research and Modeling, 2026, vol. 18, no. 4, pp. 765-791
DOI: 10.20537/2076-7633-2026-18-4-765-791
URL: http://crm.ics.org.ru/journal/article/3744/
Creative Commons License Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Unported License.

Copyright © 2026 Рогулин Р.С.

Журнал индексируется в Scopus

Полнотекстовая версия журнала доступна также на сайте научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU

Журнал входит в систему  Российского индекса научного цитирования.

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Международная Междисциплинарная Конференция "Математика. Компьютер. Образование"

Международная Междисциплинарная Конференция МАТЕМАТИКА. КОМПЬЮТЕР. ОБРАЗОВАНИЕ.

Website Copyright © 2009–2026 Институт компьютерных исследований