Все в нашем мире развивается от простого к сложному, – сказал однажды доктор физико-технических наук Кулаков об обустройстве мира. Эта фраза как нельзя лучше передает то состояние, в котором находится современная инженерия знаний. Человеку мало достигнутого, он стремится совершенствовать продукт своего труда. Именно такая ситуация сложилась в настоящее время в транспортной отрасли – возникают новые требования, ставятся новые уникальные задачи. Моделирование маршрутов, как одна из важным и серьезных задач управления на транспорте, требует переосмысления методов и подходов к решению, а также применения новейших достижений в области информационных технологий. Современный подход к задаче моделирования маршрутов предполагает:
-
Интеллектуализацию алгоритмов решения и широкое применение эвристических методов;
-
Усложнение задачи путем перехода от классической схемы однокритериальной оптимизации к востребованному ныне методу векторной (многокритериальной) оптимизации решения;
-
Применение современных компьютерных средств и средств связи для решения проблем управления на транспорте в режиме реального времени.
Задачи, решаемые на транспорте, часто отличаются повышенной сложностью и являются так называемыми NP-сложными задами (задача с нелинейной полиномиальной оценкой числа итераций решений). В связи с этим традиционные методы решения задач, хорошо зарекомендовавшие себя, здесь оказываются бессильны – сказывается повышенная требовательность к машинным ресурсам при реализации таких алгоритмов.
Примером типичной задачи управления на транспорте является классическая задача о бродячем торговце (Travelling Salesman Problem). Суть задачи состоит в том, чтобы найти кратчайший замкнутый путь обхода нескольких городов, заданных своими координатами. Оказывается, что уже, например, для 30 городов поиск оптимального пути представляет собой задачу, далеко выходящую за рамки мощности современных персональных компьютеров. Стремительное развитие интеллектуальных технологий в мире, а также массовая компьютеризация дали ощутимый толчок к нахождению новых различных методов решения задач. Именно так родилась на свет идея нейросетей и генетических алгоритмов, способных решать, казалось бы, неразрешимые задачи в приемлемое время.
Другой проблемой, стоящей перед задачей моделирования транспортных маршрутов, является правильный выбор критерия оптимизации, способного эффективно решить возникшую задачу и помочь обосновать выбор этого решения. Для формирования критерия оптимальности решения задач маршрутизации в первую очередь используются простейшие количественные характеристики перевозочного процесса:
-
Объемно-массовые характеристики планируемого к перевозке груза;
-
Предельное число используемых транспортных средств;
-
Планируемая суммарная транспортная работа;
-
Суммарный пробег автомобилей;
-
Суммарная продолжительность работы и др.
Ранее эти показатели образовывали наиболее простые критериальные функции, в качестве которых наиболее часто использовались:
-
Максимизация количества перевезенного груза;
-
Минимизация числа используемых автомобилей для выполнения заданного объема перевозок;
-
Минимизация суммарной транспортной работы;
-
Минимизация общего пробега и др.
Теперь же перед отраслью стоит задача формирования многокритериальных функций оптимизации на основе описанных выше однокритериальных функций. Проводятся оценки взаимной близости критериев и их соизмерения для получения параметров этих функций. Постановка оптимизационных задач транспортного планирования с несколькими критериями оптимизации (многокритериальных задач или задач векторной оптимизации) – это следствие возникновения рынка транспортных услуг и естественное стремление автотранспортных предприятий удовлетворить интересы всех участников транспортного бизнеса, а не только грузополучателей или грузоотправителей.
Транспорт становится все быстрей и маршрут между двумя объектами занимает все меньше и меньше времени. В такой ситуации необходимо создание и внедрение систем реального времени, которые смогут позволить оперативно принимать управленческие решения. Современные средства связи позволяют творить «чудеса» - начинают внедряться SMS-технологии в процесс управления на транспорте. Водители транспортных средств могут в режиме реального времени узнавать ситуацию на дорогах, корректировать свой маршрут с учетом складывающихся обстоятельств, а также вызывать необходимую помощь в случае появления внештатных ситуаций.
