АЛГОРИТМІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВИБОРУ ОПТИМАЛЬНОГО МАРШРУТУ РУХУ КОЛОНИ ТЕХНІКИ ПРИКОРДОННОЇ КОМЕНДАТУРИ ШВИДКОГО РЕАГУВАННЯ

Анотація

Прикордонна комендатура швидкого реагування є структурним підрозділом прикордонного загону, призначена для захисту та посилення охорони визначеної ділянки Державного кордону й повинна оперативно здійснювати передислокацію власних сил і засобів. Успіх виконання поставлених перед підрозділом завдань значною мірою залежить від своєчасності прибуття у точку призначення. Оперативне перевезення значної кількості озброєння, особового складу та різнорідних вантажів на сухопутній ділянці здійснюється шляхом використання техніки. На підготовчому етапі організації перевезень розв’язується задача формування оптимального складу колони техніки. Паралельно з її вирішенням потребує розв’язування задача вибору маршрутів руху колони техніки.

Існуюча мережа автомобільних доріг забезпечує достатньо велику кількість маршрутів руху між вихідним і кінцевим пунктами. Причому це має місце навіть для незначних відстаней між точками вибуття та призначення. Вказане обумовлює багатоваріантність під час вибору.

Крім того, вибір маршруту руху залежить від багатьох допоміжних умов: навченості водіїв, технічних характеристик та надійності техніки, безпеки руху, дорожніх і природньо-кліматичних умов, відстані та термінів перевезень тощо. Неякісне врахування цих факторів у сукупності може призвести до вибору нераціонального маршруту руху, який не забезпечить своєчасного прибуття підрозділу в пункт призначення, та може призвести до зриву виконання визначених завдань. Тому задача вибору оптимального маршруту руху колони техніки є актуальною. На змістовному рівні задача виглядає як обґрунтування математичної моделі вибору оптимального маршруту руху колони техніки, якщо критерієм оптимальності виступає мінімізація часу руху з вихідної точки в пункт призначення.

Авторами сформовано математичну модель наведеної задачі, запропоновано алгоритм її вирішення для трьох випадків: дискретно-стохастичного, дискретно-детермінованого та неперервно-невизначеного, а також розроблено відповідне програмне забезпечення. Вибір маршрутів здійснюється для трьох варіантів з урахуванням того, що зміна ваг ребер може здійснюватися:

у моменти часу, коли колона знаходиться в певній вершині графа, і оновлення матриці ваг здійснюється саме в ці моменти. Це випадок, коли рішення щодо подальшого маршруту руху формується у точках розгалуження доріг з урахуванням обстановки щодо стану окремих ділянок, що динамічно змінюється і дані щодо якого з’являються періодично;

у моменти часу, коли колона знаходиться в певній вершині графа, і для цих моментів матриці ваг, які матимуть місце при попаданні колони у вершину, наперед відомі. Це випадок, коли рішення щодо маршруту руху може бути сформоване на початку руху з урахуванням відомої обстановки щодо стану доріг, що динамічно змінюватиметься, але дані щодо якого можуть бути враховані завчасно;

довільним чином в залежності від швидкості колони у фіксований момент часу, для якого відомою є функція швидкості колони.