БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНЕ МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТРАНСПОРТНИХ ПОТОКІВ ПРОМИСЛОВИХ РЕГІОНІВ В УМОВАХ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ З УРАХУВАННЯМ ЦІЛЕЙ СТАЛОГО РОЗВИТКУ

Автор(и)

  • Б.П. Середа Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Україна https://orcid.org/0000-0002-9518-381X
  • Д.Я. Муковська Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна
  • К.В. Гуляєв Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Україна
  • В.Г. Орел Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Україна
  • М.А. Очеретяний Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(54)2026.351138

Ключові слова:

багатокритеріальна оптимізація, транспортні потоки, математичне моделювання, невизначеність, сталий розвиток, сiтi-логiстичні системи

Анотація

У статті сформовано цілісну методологічну концепцію багатокритеріального математичного моделювання транспортних потоків у сiтi-логiстичних системах промислових регіонів за умов наявності невизначеності. Транспортна система розглядається як складна ієрархічна структура, формалізована у вигляді орієнтованої мережі, що відображає просторово-функціональні взаємозв’язки між елементами регіональної логістичної інфраструктури. У межах запропонованого підходу побудовано векторну функцію мети, яка інтегрує сукупність взаємопов’язаних критеріїв управління, зокрема економічні витрати, енергетичну ефективність та екологічні обмеження, узгоджені з концептуальними засадами сталого розвитку.

Запропоновано узагальнену математичну постановку задачі оптимізації транспортних потоків, що не залежить від конкретних параметрів регіону або виду транспорту та може бути адаптована до різних умов функціонування сiтi-логiстичних систем. Значну увагу приділено методам приведення багатокритеріальної задачі до еквівалентної скалярної форми з використанням процедур скаляризації, що дозволяє формально описати компромісні рішення між конфліктними цілями управління.

Окремий розділ присвячено методологічним аспектам урахування невизначеності параметрів транспортної системи, яка виникає внаслідок мінливості попиту, нестабільності часових характеристик та неповноти інформації. Показано, що включення невизначеності в математичну модель підвищує її адекватність і розширює можливості застосування в задачах стратегічного планування. Отримані результати мають узагальнений теоретико-методологічний характер і можуть бути використані як наукова основа для подальших прикладних досліджень та розвитку інструментарію управління транспортними і сiтi-логiстичними системами промислових регіонів.

Посилання

Ren, X., Pan, S., & Zheng, G. (2025). Robust optimization of multimodal transportation route selection based on multiple uncertainties from the perspective of sustainable transportation. Sustainability, 17(12), 5508 https://doi.org/10.3390/su17125508

Rahiminia, S., Mehrabi, A., Jabbarzadeh, A., & Aghaee, M. P. (2025). A hybrid optimization approach for designing sustainable intermodal freight transport under mixed uncertainty. Socio-Economic Planning Sciences, 98, 102146. https://doi.org/10.1016/j.seps.2024.102146

Malinovsky, V., & Subrt, T. (2023). Multi-criteria-based optimization model for sustainable mo-bility and transport. Sustainability, 15(11), 8951. https://doi.org/10.3390/su15118951

Šikšnelytė-Butkienė, I., Štreimikienė, D., Baležentis, T., & Agnusdei, L. (2024). Multi-criteria decision-making for solving transport sustainability issues: An overview. Transport, 39(3), 264–286. https://doi.org/10.3846/transport.2024.22915

Kumar, A., & Mishra, S. (2025). A low carbon multi-modal logistics network optimization: A novel neutrosophic mixed integer linear programming approach. Journal of Environmental Man-agement, 387, 125924. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.125924

Pang, Y., Pan, S., & Ballot, E. (2024). Resilience analysis of multi-modal logistics service net-works through robust optimization with budget-of-uncertainty. European Journal of Operational Research, 321(2), 457–472. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2024.02.018

Triguba, A., Demchina, V., Triguba, I., & Koval, L. (2024). Determination of scenarios for transport infrastructure restoration projects based on transport flow modeling. Management of De-velopment of Complex Systems, 59, 105–114. https://doi.org/10.32347/2412-9933.2024.59.105-114

Zhang, L., Yang, H., Yin, Y., & Du, Y. (2021). Robust traffic assignment with environmental considerations under demand uncertainty. Transportation Research Part B: Methodological, 147, 24–45. https://doi.org/10.1016/j.trb.2021.03.006

Mo, B., Koutsopoulos, H. N., Shen, Z.-J. M., & Zhao, J. (2023). Robust path recommendations during public transit disruptions under demand uncertainty. Transportation Research Part B: Methodological, 169, 82–107. https://doi.org/10.1016/j.trb.2023.02.004

Abdullahi, H., Reyes-Rubiano, L., Ouelhadj, D., Faulin, J., & Juan, A. A. (2025). A reliability-extended simheuristic for the sustainable vehicle routing problem with stochastic travel times and demands. Journal of Heuristics, 31(2), 19. https://doi.org/10.1007/s10732-025-09555-4

Ren X., Pan S., Zheng G. Robust optimization of multimodal transportation route selection based on multiple uncertainties from the perspective of sustainable transportation. Sustainabil-ity, 2025, Vol. 17, No. 12, Article 5508. https://doi.org/10.3390/su17125508

Rahiminia S., Mehrabi A., Jabbarzadeh A., Aghaee M.P. A hybrid optimization approach for designing sustainable intermodal freight transport under mixed uncertainty. Socio-Economic Planning Sciences, 2025, Vol. 98, Article 102146. https://doi.org/10.1016/j.seps.2024.102146

Malinovsky V., Subrt T. Multi-criteria-based optimization model for sustainable mobility and transport. Sustainability, 2023, Vol. 15, No. 11, Article 8951. https://doi.org/10.3390/su15118951

Šikšnelytė-Butkienė I., Štreimikienė D., Baležentis T., Agnusdei L. Multi-criteria decision-making for solving transport sustainability issues: An overview. Transport, 2024, Vol. 39, No. 3, pp. 264–286. https://doi.org/10.3846/transport.2024.22915

Kumar A., Mishra S. A low carbon multi-modal logistics network optimization: A novel neu-trosophic mixed integer linear programming approach. Journal of Environmental Management, 2025, Vol. 387, Article 125924. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.125924

Pang Y., Pan S., Ballot E. Resilience analysis of multi-modal logistics service networks through robust optimization with budget-of-uncertainty. European Journal of Operational Research, 2024, Vol. 321, No. 2, pp. 457–472. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2024.02.018

Triguba A., Demchina V., Triguba I., Koval L. Determination of scenarios for transport infra-structure restoration projects based on transport flow modeling. Management of Development of Complex Systems, 2024, No. 59, pp. 105–114. https://doi.org/10.32347/2412-9933.2024.59.105-114

Zhang L., Yang H., Yin Y., Du Y. Robust traffic assignment with environmental considerations under demand uncertainty. Transportation Research Part B: Methodological, 2021, Vol. 147, pp. 24–45. https://doi.org/10.1016/j.trb.2021.03.006

Mo B., Koutsopoulos H.N., Shen Z.-J.M., Zhao J. Robust path recommendations during public transit disruptions under demand uncertainty. Transportation Research Part B: Methodological, 2023, Vol. 169, pp. 82–107. https://doi.org/10.1016/j.trb.2023.02.004

Abdullahi H., Reyes-Rubiano L., Ouelhadj D., Faulin J., Juan A.A. A reliability-extended sim-heuristic for the sustainable vehicle routing problem with stochastic travel times and demands. Journal of Heuristics, 2025, Vol. 31, No. 2, Article 19. https://doi.org/10.1007/s10732-025-09555-4

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-05

Номер

Розділ

Статті