CC BY
19УДК: 372(575.1)072
^узиев А.У., Азизов Ш.А.
^УДУДДАГИ ОЩМЛАРНИ ТРАНСПОРТ ТАРМОГИДА ОПТИМАЛ ТАЦСИМЛАШ ВА УЛАРНИ РИВОЖЛАНТИРИШ
^узиев А. У.-т.ф.н., доцент (Термиз давлат университети); Азизов Ш.А. - и.ф.н., доцент (Карши мухандислик-иктисодиёт иктисодиёт институти)
В статье приведён анализ развития и проблемы транспортного сектора и транспортных коммуникаций, а также новые требования к ним в условиях роста экономики. Наряду с этим рассмотрены вопросы постановки задачи и модели освоение грузопотоков при наилучшем использовании перевозочных средств автомобильного и железнодорожного транспорта в транспортной сети и их развития с учётом перспективного роста грузопотоков, приведён анализ критерия оптимальности решения задачи развития транспортной сети.
Ключевые слова: транспорт, автомобиль, железная дорога, сеть, мультисеть, развитие, схема дороги, оптимальный, математическая модель, грузовые перевозки.
Пе Qrticle presents the analysis of the development and problems of the transport sektor and transport communikations, new requirements to it in a growing economy.
As well as the issues of posing challenges and the development of models of assimilating goods traffic in the best use of the means of automobile and rail transport and transport networks and their development taking into account the perspective growth of goods traffic, making analysis of the criteria for the optimalsolution of transport network development.
Key words: transport, automobile, railway, network, multiset, evelopment, road scheme, optimal, мathematical model, freight traffic.
Кириш. Мамлакатимизда ишлаб чикариш сохасини катта амалий ва стратегик ахамиятга молик истикболий йуналишларда усиши, чет эл инвестициялари асосида халкаро кушма корхоналарни жадал суръатларда шаклланаётгани ва фаолият курсатишни бошлаётганлиги транспортга булган талабни оширади. Бу транспорт тизимини техник-технологик имкониятларини ривожлантиришни, турли транспорт воситалари ва тармоклари эса истеъмолчиларнинг ташиш хажмларига булган эхтиёжларини уз муддатларида самарали таъминлашларини такоза этади. Транспорт турлари буйича юк ташиш хажмининг йиллар буйича узгариш динамикаси Узбекистон Республикаси давлат статистика кумитаси маълумотлари (1-расм) келтирилган.
Транспорт турлари буйича та шил ган юк >;ажми, млн.т
2020
2019 ¡S 201Б
2017 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
2016
Э.00 200,00 400,00 600,00 600,00 1 000,00 1 200,00 1400,00 1 600,00
2D16 2D17 2D16 2D19 2020
■ Автомобил 1002,80 1013,1 1 102,20 1177,7 1236,2
■ Те мир йул 67,60 57,9 56,40 70,1 70,5
■ Еарча транспорт 1132,50 1146,2 1243 1319,6 1366,7
турларида
1-расм. Транспорт турлари буйича юк ташиш хджмининг йиллар буйича узгариши.
Истикболдаги юк окимларини ички ва ташки бозорларга етказишни оптималлаштириш ва уларнинг таннархини тушириш максадида транспорт-логистика сохасини ривожлантиришни такоза этади. Транспорт-логистикани ривожлантиришнинг хал
килувчи омилларидан бири худуднинг транспортли таъминланганлигининг талаб даражадалиги, яъни яхши ривожланган иктисодий инфратузилма хисобланади.
Юкори даражада ривожланган ва самарали транспорт тизими логистик марказларни яратиш ва инвестицияларни жалб этишда асосий омил сифатида каралади.
Худуднинг транспортли таъминланганлиги яхшиланиши уз навбатида худудда мультимодал ташишни йулга куйиш ва етказиб бериш занжирида окимларни самарали бошкариш хамда ташиш билан боглик харажатларни минималлаштириш имконияти яратилади. Бунинг учун эса унинг илмий асосланган методикасини ишлаб чикиш зарур.
Адабиётлар шархи. Мультимодал юк ташишни режалаштиришга багишланган адабиётлар тахлили, тадкикотчиларнинг режалаштириш ишларида учта асосий даражалардан, яъни стратегик, тактик ва оператив даражалардан фойдаланишлиги, улардан тактик даража масалалари кенг урганилганлиги, кейинги уринларда стратегик ва оператив даражалар масалалари туриши курсатилган [1].
Мультимодал транспорт тармогини лойихалаш шакллари ва утказиш кобилиятининг методологик асослари [2] курилган.
Словакияда транспорт кувватини ошириш йуллари, кайта юклаш станцияларини ("Словакияда транспорт кувватини ошириш, кайта юклаш станцияларини куриш") ва Шаркий Европа ва Осиёдан ташиб келинаётган юк окими ташиш вактини кискартириш учун Европада кенг ораликли йулларни куриш истикболлари тахлил этилган [3].
Хозирги вактда ногабарит ва огир вазнли юкларни жунатувчидан истеъмолчига етказиб беришда мультимодал ташиш [4] асосий усуллардан бири сифатида курсатилган.
Мультимодал ташиш маршрутларини режалаштириш масалаларида киска йул алгоритми (К^Р)дан фойдаланиш максадга мувофик хисобланади ва оптимал ечимлар олишдасамара беради. ^иска йул алгоритми (KSP) афзалликларга эга булиб, у оптимал ва баркарор (стабил) ечимлар олади.
KSP алгоритми учун кейинги йилларда киска йул муаммоларини KSP алгоритми буйича ечишга купгина олимлар тадкикотлар олиб борган (Eppstein, D., 1998; Yen, J.Y., 1971; Martins, E.D.Q.V., Pascoal, M.M.B., Santos, J.L.E.D., 1999; Aljazzar, H., Leue, S., 2011; Chen, B.Y., Li, Q., Lam, W.H.K., 2016; Liu, H., Jin, C., Yang, B., Zhou, A., 2018).
Узун улчовли ва ногабарит юкларни мультимодал ташишнинг куп маршрутли масаласини ечишда транспорт тармогини вертуал тармокга узгартириш, яъни куп призмали тармок куринишдаги ечимга олиб келинган ва Yen, J.Y. алгоритми (Yen, J.Y., 1971) такомиллаштирилган [5].
Маълумки, киска йул буйича мультимодал ташишга багишланган тадкикотлар етарли эмас. Мазкур маколада мультимодал ташишнинг купмаршрутли масаласини ечиш учун мультитармок усулидан фойдаланилган булиб, ишлаб чикилган модел бир вактда транспорт турларида ташиш йуналиши хамда умумий харажатларни камайтириш учун реконструкция этиладиган узел ва линияларни хам аниклашга йуналтирилган.
Сурхондарё вилоятининг ер усти-автомобиль ва темир йул транспорти мультитармогини шакллантиришнинг умумий схемаси ишлаб чикилган, мазкур тармокда юк окимини оптимал таксимлаш масаласига эътибор каратилган [6].
Юкорида кайд этилган масалаларга катта эътибор берилишига карамасдан, бу борада уз ечимини кутиб турган куплаб муаммо ва масалалар мавжуд.
Жумладан, мультимодал ташишни ташкил этишдаги асосий мураккабликлар куйидагилар хисобланади: биринчидан, хар хил транспорт турлари узаро харакати ва ишни мувофиклаштириш жараёни, иккинчидан, юридик-хукукий муносабатлар, учинчидан, доимий йуналишларнинг етарли эмаслигидир.
Тадкикот методологияси. Тадкикот иши жараёнида худудда юк окимларини истеъмолчиларга етказиб беришнинг мультитармок усули тахлил этилган. Юк окимини оптималлаштириш кенгайтирилган ягона ер усти транспорт мультитармогида амалга оширилади. Ягона транспорт мультитармоги оддий тармокдан бир нечта транспорт
участкалари ва кушимча (фиктив) узеллари борлиги билан фарк килади. Мавзуни ёритишда математик усуллар, мультитармок ва статистик тахлил ва бошка усуллардан фойдаланилган.
Та^лил ва натижалар мух,окамаси. Маколада юк окимини оптималлаштириш кенгайтирилган транспорт мультитармогида амалга оширилади. Транспорт мультитармоги оддий тармокдан бир нечта транспорт участкалари ва кушимча (фиктив) узеллари борлиги билан фарк килади. У куйидаги тартибда тузилади. Х,ар бир транспорт турларининг мавжуд пунктлари (жунатиш, кабул килиш, иктисодий-техникавий, утказиш кобилияти ва бошка курсаткичлари буйича) графанинг узеллари сифатида курсатилади.
Х,ар хил транспорт турлари туташган манзиллар, яъни бир транспорт туридан бошкасига кайта юклаш имконияти мавжуд булган пунктлар мос равишда бир нечта манзиллар куринишда тасвирланади, бу окимларни "эшикдан-эшикгача" етказишдаги транспорт харажатларини туликрок хисобга олади.
Х,ар хил транспорт турлари туташган реал пункт Б - жунатувчи, С - кабул килувчи шартли ва нейтрал 1,2,3 звеноларга булинган. Шартли звенолар орасида утказилган ориентрли ёй мос транспорт турларининг бошлангич - сунгги операцияси буйича харажатларини хамда бир транспорт туридан бошкасига кайта юклаш буйича харажатларни акс эттиради.
Шунинг учун СБА ва ССА - автомобиль транспорти, СБТ ва Сет -темир йул, Сбд ва Ссд -дарё транспорти буйича бошлангич ва сунгги операциялар таннархини белгилайди, ССБ - эса юкларни саклаш буйича кушимча харажатларни курсатади (3-расм). Тармокга бошка транспорт (хаво) турларини хам киритиш мумкин булади.
Масалани куйилиши ва моделини ишлаб чикиш учун транспорт тармогига оид асосий тушунча ва курсаткичларни киритамиз.
Автомобиль ва темир йул транспорти тармогини асосий тушунчаси-бу турли йул звенолари (ёйлари) келиб туташадиган (бирлашадиган) манзиллар (узеллар)дир. Бундай пунктларни биз туташма манзиллар (ТМ) деб атаймиз. ТМлар-бу юк жунатувчи ёки кабул килувчи, юкларни бир транспорт туридан бошкасига узатувчи, темир йул ёки автомобиль йулларини турли йуналишдаги звенолари узаро кесишадиган манзиллардир. Тармокнинг ТМлари сифатида истикболда ишга туширилиши мумкин булган юк жунатувчи, кабул килувчи ёки бир транспорт туридан бошкасига юк утказувчи манзилларни хам кабул килиш мумкин.
Масалани ёритиш учун куйидаги белгиланишлар киритамиз.
Тармок
N узеллар туплами
£ юк жунатувчи
г кабул килувчи
£, ге N мазкур туплам £ ва г манзиллар тупламини уз ичига олади £ Параметрлар
Хр Ташиш окимини характерловчи параметр узгарувчиси
у транспорт тармогини 1 манзилини у манзили билан богловчи звено
Railway Road .
2-расм. Транспорт тармогининг куриниши
3-расм. Мультитармокда куриниши
(ёй)
1 =1,2,..., п -юк жунатувчи j =1, 2, ..., т -юк кабул килувчи мазкур окимга оид юк тури ташиш окими ёйини ривожланиш даражаси хар бир 1 манзилдан жунатилаётган юк хажми
хар бир j манзилга кабул килинаётган юк хажми
/=1,2,..., к -юк турини курсатувчи индекслар туплами ташилаётган юклар окими
р йул участкаси уртача бир суткада йулдан утадиган автотранспорт воситаларини мумкин булган максимал сони
ташилаётган юклар окими параметридан бир суткада р ёй участкасидан утувчи автотранспорт воситаларини мумкин булган максимал сонига утказиш
р ёйни р ривожланиш даражасида участкадан утувчи автотранспорт воситаларини уртача юк кутарувчанлиги, т
участкадан утувчи транспорт окими таркибида юк автомобилларидан ташкари бошка турдаги транспорт воситалари салмогини курсатувчи коэффициент календар кунлари сони
курсаткичи, яъни бир бирлик хажмдаги юк ташиш таннархи.
Энди транспорт тармогининг ёйини юк окимларини утказиб юборишга оид характеристикаларини тахлил этишга утамиз. Умумий холда курилаётган масалани оптималлик мезони сифатида тармокнинг барча р ёйларида барча / -юк турлари буйича
ташиш харажатларининг элементлари Ср ва Хр параметрларининг купайтмалари йигиндисини кабул килиш мумкин. Аммо бунда мазкур масала транспорт тармогининг кайси ривожланиш даражаси Р учун курилаётганлигига мувофик Ср параметр таркибини турлича аниклаш лозим булади. Масалан, агар масала амалдаги мавжуд тармок учун ечилаётган булса, яъни Р =0, унда Ср1 = Ср(ж). Бунда Ср(ж) бир бирлик ташиш хажмига тугри келувчи
жорий харажатлар буйича ташиш таннархидир. Аксинча, агар Р > 0 булса унда Ср/ = Ср\жк) булади ва С(жк) бир бирлик хджмдаги юк ташишга тугри келадиган жорий харажатлар ва
капитал маблаглар йигиндисидан иборат булади. Турли хил транспорт тармоклари ва операциялари учун юк ташишни жорий ва тула таннархи шаклланишини аналитик ифодалари кейинги маколаларда батафсил тахлил этилади.
Масалани математик моделини шакллантиришдаги яна мухим бир масала-бу оптималлаштириш лозим булган параметр Хр / ни, р ёйларидаги юк ташиш окимларини
транспорт тармогининг хар бир ёйи учун унинг ривожланиш даражасига мувофик равишда белгиланадиган чекловчи киймат доирасидан ошмаслигини таъминлашдан иборатдир. Бундай чеклаш хар бир транспорт тури учун турлича параметрлар куринишда ифодаланади. Масалан, автомобиль йуллари тармоги учун ривожланиш даражаси йул категориялари оркали белгиланади ва хар бир категориядаги р йул участкаси уртача бир суткада йулдан
утадиган автотранспорт воситаларини мумкин булган максимал сони Dpтах билан характерланади. Бу чекловни масаланинг моделида ифодалаш учун ташилаётган юклар окими параметри Хр1 дан бир суткада р ёй участкасидан утувчи автотранспорт
I р
/
Р а/
ЬР /
ХР,
D Р тах У
Хр__-__Кр
Хр Дк • чр к
Чр
кР -
Дк СР
воситаларини мумкин булган максимал сони Dpmax га утиш лозим булади. Бундай утиш эса Xpi---Kip ифодаси воситасида амалга оширилиши мумкин, бу ерда темир йул
Д •qp J
транспорти ёйлари учун юк окимларини чекловчи хажм мазкур участканинг бир суткада утказиши мумкин булган ташиш хажмини максимал киймати Qpmax билан характерланади.
Х,ар хил транспорт тармоклари ёйларидаги юк окимларига куйиладиган чекловчи параметрлар турлича булганлиги туфайли худуд майдонидаги ёйлар туплами IJ ни хар бир транспорт тури буйича ёйларнинг локал тупламларига, яъни IJай -автомобиль йуллари ёйлари ва Ытй -темир йуллари ёйларининг локал тупламларига ажратиш лозим булади.
Шундай килиб, масалани куйилиши ва математик модели куйидагича шаклланади: иктисодий худуд майдонида берилган туташма манзиллараро ij ёйлар буйича ташиладиган ва манфий булмаган I - юклар окимлари Xj 1 ни аниклаш, яъни
Xpi > 0, ij е IJ ва (1)
бунда барча автомобиль йуллари ёйларидан утувчи транспорт харакати жадаллиги шу участкани транспорт окимини максимал утказиб юбориш кобилияти Dpmax дан юкори булмайди
к 1
ZXPi ■ -JT-p ■ KP < DPmax,ij е IJАЙ ; (2)
I =1 Дк • qj
темир йул тармогининг барча ёйларида ташилаётган хамма юк турлари буйича ташиш окими шу участкадан юк утказиб юборишнинг максимал имконияти Qpmax доирасидан ошмайди
ZTxpi < Qp , ij е Ытй ; (3)
i=i
барча ёйлар буйича ТМ дан жунатилувчи окимлар хажми кейинги манзилда кабул килинувчи окимлар хажмига тенг булади
v^ v^, \i = 1,2,..., n;
Z a = Zb (4)
V j [j = 1,2,... m; хар бир узел учун i=1,2,..., n ва хар бир юк учун 1=1,2,..., к ;
at агар , i е S;
0, агар , i <£ S, t; (5)
bp, агар , i е t.
Худуд юк окимларини ташишнинг жорий (FM) ёки тула (FT) харажатлари минимал даражада
рж =Z ZCT) • Xj,i ^ MIN; (6)
j i
Ft =Z Zfpr) • Xj,i ^ MIN. (7)
iji
Транспорт тармогини оптимал ривожлантириш масалаларининг бундай куриниши (формулировкаси) мавжуд транспорт тармоги звеноларини кенгайтириш, кайта куриш ва янгитдан куришнинг хар хил вариантларини хисобга олади. Бунда тармокка хар хил транспорт турлари тармокларига оид янги участкаларини кушиш имконияти бор. Умуман олганда, исталган тур транспорт участкаси ij звено сифатида моделга узига хос ташиш таннархи билан кириш мумкин. Факат ушбу таннарх асосланган холда аникланган булиши керак.
Хулоса. Транспорт тармогини ривожлантириш асосан йулларнинг транспорт эксплуатацион холатидан келиб чикиб, навбати билан амалга оширилади. Бу эса худуд
ZZ Xj, i-ZZ X
ji ,1
транспорт тармогини ривожлантириш учун ажратилган капитал маблагларини рационал таксимлаш имкониятини беради.
Ушбу тадкикот натижаларидан фойдаланиш транспортида юк ташиш тармогини истикболдаги ривожини режалаштириш ва лойихалашда катта имконият беради. Бизнинг фикримизча, иктисодий худудда окимларни транспорт тармогида самарали таксимлаш масаласини хал этиш билан бир вактда, вилоятда транспорт тармогини ривожлантиришни аникрок ва атрофлича асослайди. Демак, ишлаб чикариш кучларининг транспортга булган харажатларини сезиларли даражада тежаб колади. Бу эса уз навбатида ишлаб чикарилаётган махсулот ва бутун иктисодиётимизнинг ракобатдошлигини оширади.
АДАБИЁТЛАР
1. SteadieSeifi M., Dellaert N.P., Nuijten W., Van Woensel T., Raoufi R. (2014) Multimodal freight transportation planning: A literature review//European Journal of Operational Research. Рр. 115.
2. Mouna Mnif, Sadok Bouamama. (2017) Firework Algorithm For Multi-Objective Optimization Of A Multimodal Transportation Network Problem//Procedia Computer Science. Рр. 16701682.
3. S.M.Goncharuk, V.A. Anisimov, N.S. Nesterova, N.A. Lebedeva (2012) Methodological Foundation for Designing Stage-by-Stage Development of Layout and Capacity of Multimodal Transportation Network: A Monograph, Khabarovsk, Izdatelstvo DVGUPS.
4. K.S. Tchumlyakov, D.V. Tchumlyakova (2015) The national transit capacity in the system of International transport corridors//Bulletin of transport information. Рр. 8-13.
5. Yan Luo, Yinggui Zhang, Jiaxiao Huang, Huiyu Yang. (2020) Multi-route planning of multimodal transportation for oversize and heavyweight cargo based on reconstruction//Computers and Operations Research. Рр. 1-13.
6. Shermukhamedov A.A., Kuziev A.U. (2020) Solution of the problem of optimal distribution of cargo flows in the region and the development of its transport network// International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development (IJMPERD). Рр. 1133711348.
