Удосконалення транспортного процесу перевезення військової техніки із застосуванням принципів мурашиної логістики (Ant Colony Optimization)

Abstract

Актуальність роботи. Тема бакалаврської роботи поєднує два напрями: військову логістику (перевезення техніки в умовах обмежень, невизначеності та пріоритету безпеки) та алгоритм мурашиної колонії (ACO — Ant Colony Optimization) — метаевристичний алгоритм оптимізації маршрутів, розроблений Марко Доріго у 1992 році на основі поведінки мурашок, що прокладають найкоротший шлях до їжі через феромонові сліди. Важливість ефективної організації логістичних процесів у військовій сфері підкреслюється висловом генерала армії США Джона Першинга: «Піхота виграє битви, а логістика — війни». Це особливо актуально в умовах сучасних бойових дій, де швидкість, точність і безпека перевезень визначають успіх операцій. Головна ідея полягає в тому, що алгоритм ACO є імовірнісною технікою для вирішення обчислювальних задач, зведених до пошуку оптимальних шляхів у графах — штучні «мурашки» знаходять оптимальні рішення, рухаючись через простір параметрів, де кожен можливий варіант є окремою точкою. У транспортному контексті це означає автоматичний пошук найкращого маршруту для колони техніки з урахуванням стану доріг, вантажності, часових вікон і рівня загрози. Практична цінність для оборонного сектору полягає в тому, що алгоритм здатний адаптуватися в реальному часі. ACO має перевагу над іншими підходами у випадках, коли структура графа динамічно змінюється, оскільки алгоритм може безперервно працювати та коригувати маршрути відповідно до змін обстановки, що є критично важливим в умовах бойових дій. Метою роботи є підвищення ефективності, безпеки логістичних процесів в перевезенні військової техніки. Завдання дослідження: аналіз існуючої організації перевезень; вивчення принципів мурашиної логістики; адаптація ACO до специфіки військових перевезень; побудова оптимізованої схеми маршруту; верифікація результатів; економічне обґрунтування. Об'єкт дослідження: транспортний процес перевезення військової техніки автомобільним транспортом. Предмет дослідження: методи та моделі оптимізації маршрутів із застосуванням принципів мурашиної логістики. Методи дослідження: системний аналіз, математичне моделювання, метаевристична оптимізація (ACO), імітаційне моделювання, техніко-економічні розрахунки. Наукова новизна: вперше запропоновано модифікацію алгоритму ACO із введенням критерію безпеки маршруту (σ-фактор) стосовно перевезення вій-ськової техніки в умовах обмеженої дорожньої інфраструктури.