Improving the efficiency of using the transport fleet in conditions of demand volatility

Cover Page

Cite item

Abstract

the article discusses the increase in the efficiency of using a vehicle fleet with short-term demand volatility. An integrated contour is proposed, which includes: probabilistic short-term load forecasting; capacity planning at the upper level; operational dynamic routing in the sliding horizon mode; performance monitoring. At the forecast stage, SARIMAX, gradient boosting (CatBoost/LightGBM) and recurrent neural networks are used, taking into account calendar, weather and spatial factors.; accuracy is assessed by MAPE/WAPE with rolling origin validation. The capacity plan is formalized as a mixed-integer task with a choice of outsourcing share by zones and time intervals, taking into account fixed and variable costs, as well as SLA penalties. Operational dispatching is solved as DVRPTW with repeated recalculation in case of significant events and compliance with shift restrictions, time windows and capacity. Uncertainty is taken into account in a scenario-based and robust manner: through time buffers, penalties for under-fulfillment of SLA, and the CVaR risk component in the objective function. The target criterion is to minimize the total logistical costs at a given level of service. Computational experiments and sensitive analysis to forecast errors show a reduction in empty mileage and stabilization of on-time deliveries with a moderate share of outsourcing. DVRPTW settings, sliding horizon mode, and the use of CVaR are described in the current literature and engineering documentation on which the work is based.

About the authors

P. A Lavrova

Ural Federal University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin

References

  1. Министерство транспорта Российской Федерации. Доклад о реализации Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года. Отчетный период: 2024 год. М., 2025. URL: https://mintrans.gov.ru/documents/11/14558 (дата обращения: 10.06.2025)
  2. Росстат. Основные показатели деятельности автомобильного транспорта (крупные и средние предприятия), июнь 2025. URL: https://57.rosstat.gov.ru/storage/mediabank/IAM_Transport_062025.pdf (дата обращения: 10.06.2025)
  3. Росстат. Транспорт в мае 2025 года: оперативные показатели. URL: https://35.rosstat.gov.ru/storage/mediabank.pdf (дата обращения: 10.06.2025)
  4. Козлова М.Г. и др. Задачи маршрутизации транспортных средств с временными окнами: точные методы и полиэдральные разрезы // Известия РАН. Теория и системы управления. 2023. № 5. URL: https://sciencejournals.ru/view-article/?a=TeorSist2305009Kozlova (дата обращения: 10.06.2025)
  5. Шестаков А.В., Зуенко А.А. Решение задач маршрутизации транспортных средств в рамках парадигмы программирования в ограничениях // Труды КНЦ РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15. № 3. С. 61 – 68. doi: 10.37614/2949.1215.2024.15.3.005
  6. Заозерская Л.А. Модели и алгоритмы локального поиска для маршрутизации транспортных средств с возвратами и временными окнами // Современные наукоёмкие технологии. 2024. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/modeli-i-algoritmy-lokalnogo-poiska-dlya-marshrutizatsii-transportnyh-sredstv-s-vozvratami-i-vremennymi-oknami (дата обращения: 10.06.2025)
  7. Динамическая маршрутизация транспортных средств // Наука и технологии железных дорог. 2022. № 4 (24). URL: https://niias.ru/upload/iblock/6f2/fssaqcs3px45fiaxhj2ejig7bxlu3qg3.pdf (дата обращения: 10.06.2025)
  8. NF Group. Рынок складской недвижимости. 3PL?логистика. Итоги I полугодия 2024. (дата обращения: 10.06.2025)
  9. Интеллектуальные транспортные системы: обзор решений // Вестник МАДИ. 2024. URL: https://www.adi-madi.ru/madi/article/download/1340/pdf_783 (дата обращения: 10.06.2025)
  10. ГОСТ Р 7.0.5?2008. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления. М.: Стандартинформ, 2008. URL: https://www.ifap.ru/library/gost/7052008.pdf (дата обращения: 10.06.2025)
  11. ГОСТ Р 7.0.11?2011. Диссертация и автореферат диссертации. Структура и правила оформления. М.: Стандартинформ, 2011. URL: https://diss.rsl.ru/datadocs/doc_291ta.pdf (дата обращения: 10.06.2025)
  12. Росавтодор. Транспортная стратегия РФ до 2030 года с прогнозом до 2035 года (инф. материалы). URL: https://rosavtodor.gov.ru/docs/transportnaya-strategiya-rf-na-period-do-2030-goda-s-prognozom-na-period-do-2035-goda (дата обращения: 10.06.2025)
  13. Транспортное дело России. № 4 (181), 2025. Материалы по внедрению ИТС. URL: https://morvesti.ru/izdaniya/tdr/archive/2025/04.php (дата обращения: 10.06.2025)
  14. Анализ динамики показателей городского пассажирского транспорта в городах России // Городской транспорт. 2024. URL: https://rosacademtrans.ru/analiz-pokazatelei-gptop-2023/ (дата обращения: 10.06.2025)
  15. Чернышев Ю.О. Обзор динамических задач маршрутизации транспорта // Современные научные исследования и инновации. 2020. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/обzor-dinamicheskih-zadach-marshrutizatsii-transporta (дата обращения: 10.06.2025)
  16. Известия РАН. Теория и системы управления. Содержание номера 2, 2023. URL: https://sciencejournals.ru/view-issue/?j=teorsist&n=2&v=0&y=2023 (дата обращения: 10.06.2025)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).