Моделируется подбор тяговых ресурсов (локомотивов - в данном случае) для провоза грузовых поездов. В качестве входных данных рассматриваются маршрут поезда, время готовности поезда к отправлению, средняя скорость и вес поезда. Имеется множество локомотивов, обладающих грузоподъемностью и областью разрешенного действия. Цель - оптимально подобрать ресурс для каждого участка маршрута поезда. Решение ищется методом потока ресурсов минимальной суммарной стоимости через специально сконструированную сеть. Сеть построена на основе взвешенного орграфа из ребер графика поездов на линейных участках и ребер альтернативы, в процессе прохода по которым осуществляется “смена деятельности” локомотива (например, отцепление от одного поезда и подцепка к другому). Полученное решение обладает свойством глобальной оптимальности по времени.
The selection of traction resources (locomotives) for the transport of freight trains is modelled. The input data are the train route, the readiness time of the train for departure, the average speed and weight of the train. In addition, there are many locomotives with a carrying capacity and an area of permitted action. The research objective is to optimally select a resource for each segment of the train route. The solution is sought by the resource flow method of the minimum total cost through a specially designed network. The network includes edges created from train schedule segments whose filling means locomotive assignment to train at the segment, and special alternative edges, passing through which a locomotive alternates its assignment. The algorithm for finding the optimal solution is the method of pushing through the pre-flow proposed by A. Goldberg and R. Tarjan. This is one of the fastest algorithms converging to a global optimum. Two test cases were investigated: a trivial one, out of six trains and three locomotives, and a more complicated one, which is a model example the size of 10% of the full scale model and consists of 150 trains. Full scale calculations provide planning of the freight transportation on the Eastern Operational domain of the Russian Railways. The model includes 1800 locomotives and about 3000 trains on the time horizon of 48 hours. Solution is found in less than 5 minutes of processor time for a PC powered by Intel(R) Pentium(R) G2010 2.80 GHz processor.