Динамическая модель лесотранспортных потоков в условиях неопределённости

Abstract

Введение. Лесопромышленный комплекс представляет собой сложную динамическую систему, где эффективность транспортно-логистических процессов напрямую определяет экономическую результативность всего производства. Необходима разработка адаптивной модели для управления лесотранспортными потоками, интегрирующей сезонные циклы, геополитические риски и долгосрочные тренды в единую систему. Ключевая проблема заключается в пространственно-временной неоднородности потоков, усугубляемой неопределённостью внешней среды, что делает неадекватными традиционные стати­ческие методы планирования. Цель исследования – создание инструмента для управления лесотранспортными потоками, интегрирующего сезонные циклы, геополитические риски и долгосрочные тренды в единую адаптивную систему. Материалы и методы исследования. Объектом исследования является система межрегиональных лесотранспортных потоков. В основе исследования лежит синтез методов теории графов и нечёткой логики, позволяющий учитывать пространственное распределение ресурсов, временную динамику процессов и изменчивость внешних факторов. Разработанные алгоритмы нечёткой оптимизации обеспечивают принятие решений при интервальных оценках параметров, таких как пропускные способности коридоров или трудозатраты. Предложенная модель использует оригинальный подход с «растянутым во времени» графом, где каждый временной период представлен отдельным слоем вершин и дуг. Результаты. Разработана динамическая графоаналитическая модель операционной сети лесотранспортных работ, визуализирующая организацию работ с разбивкой долгосрочного планирования на дискретные хронологические этапы. Представлена математическая постановка оптимизационной задачи поиска максимального потока с наименьшими затратами в условиях нечёткой динамической сети. Практическая значимость модели подтверждается возможностями её применения для оперативного перенаправления грузопотоков при санкционных ограничениях, стратегического планирования логистических маршрутов и формирования буферных запасов в ключевых узлах транспортной сети. Выводы.Результаты исследования представляют ценность для предприятий лесопромышленного комплекса, сталкивающихся с необходимостью повышения устойчивости цепочек поставок в условиях нестабильности. Описанные технические решения могут способствовать технико-экономическому развитию отрасли за счёт обеспечения гибкости планирования, резервирования ресурсов и постоянного мониторинга изменений в логистической системе. Introduction. The forest industry is a complex dynamic system where the efficiency of transport and logistics processes directly determines the economic performance of the entire production. There is a need to develop an adaptive model for managing forest transportation flows that integrates seasonal cycles, geopolitical risks, and long-term trends into a single system. The key problem lies in the spatio-temporal heterogeneity of flows, exacerbated by environmental uncertainty, which makes traditional static methods of planning inadequate. The purpose of the research is to create a tool for managing forest transportation flows that integrates seasonal cycles, geopolitical risks, and long-term trends into a unified adaptive system. Materials and methods. The object of the study is the system of interregional forest transportation flows. The research is based on a synthesis of graphtheory and fuzzy logic methods, allowing to take into account the spatial distribution of resources, the temporal dynamics of processes, and the variability of external factors. The developed fuzzy optimization algorithms support decision-making with interval estimates of parameters such as corridor capacities or labor costs. The proposed model uses an original approach with a "time-expanded" graph, where each time period is represented by a separate layer of vertices and arcs. Results. A dynamic graph-analytical model of the log haulage operational network has been developed, visualizing the organization of work by breaking down long-term planning into discrete chronological stages. A mathematical formulation of the optimization problem of finding the maximumflow with the minimum cost in a fuzzy dynamic network is presented. The model's practical significance is confirmed by its potential applications for the operational redirection of cargo flows under sanctions restrictions, for the strategic planning of logistics routes and the formation of buffer stocks in key nodes of the transport network. Conclusion.The research results are valuable for timber industry enterprises facing the need to increase the resilience of supply chains in unstable conditions. The described technical solutions can contribute to the technical and economic development of the industry by ensuring planning flexibility, resource redundancy, and continuous monitoring of changes in the logistics system.