Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 96348 10.20295/1815-588X-2025-1-32-46 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Genetic Layout Algorithm for Placing Transport Hub Objects (GLA TH): Problem Statement, Formation and Use of Data Sets, Solution Methods Генетический компоновочный алгоритм размещения объектов транспортного узла: постановка задачи, формирование и использование массивов данных, методика решения Числов Олег Николаевич Chislov Oleg Nikolaevich o_chislov@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Мизгирева Екатерина Евгеньевна Mizgireva Ekaterina Evgen'evna brutald@yandex.ru Луганченко Никита Максимович Luganchenko Nikita Maksimovich luganchenko.n@yandex.ru Ростовский государственный университет путей сообщения Ростов-на-Дону Россия Rostov State Transport University (RSTU) Rostov-on-Don Russian Federation Ростовский государственный университет путей сообщения Ростов-на-Дону Россия Rostov State Transport University (RSTU) Rostov-on-Don Russian Federation Ростовский государственный университет путей сообщения Ростов-на-Дону Россия Rostov State Transport University (RSTU) Rostov-on-Don Russian Federation 21 03 2025 21 03 2025 22 1 32 46 18 03 2025 https://pgups.editorum.ru/en/nauka/article/96348/view

Изложить принципы формирования генетического компоновочного алгоритма при разработке метода размещения объектов транспортного узла, использования и обработки массивов данных. Методы: На основе анализа публикаций в направлении данных исследований применена методологическая база генетических алгоритмов, авторские решения линейных диофантовых уравнений в параметризации зон узла, учитываемых при постановке компоновочных задач. Результаты: В статье разработан авторский метод решения прикладной задачи размещения объектов транспортного узла в условиях нечетких постановок направлений исследования, формирования массивов данных, их оценки и выбора рациональных вариантов с применением метода Парето и авторского генетического компоновочного алгоритма. Исследована возможная адаптация транспортных характеристик зон узла к перспективным направлениям цифровизации и интеллектуализации инфраструктурно-технологического взаимодействия. Практическая значимость: На примере зон узла представлен авторский метод решения прикладной задачи, формирования массивов данных, их оценки и выбора рациональных вариантов с применением метода Парето и генетического компоновочного алгоритма, получен эффект за счет улучшения транспортных связей, рационализации параметров зон, повышения рейтинга узла.

Purpose: To formulate the principles of a genetic layout algorithm for planning transport hub facilities placement and those of data use and processing. Methods: Based on the analysis of the relevant scientific papers, the genetic algorithm method and the author-developed linear Diophantine equations in the parameterization of the node zones considered in the formulation of layout problems are applied. Results: The authors have developed an application method for placing transport hub objects in the context of unclear direction of research, data sets formation and their evaluation and rational options using the Pareto method and the authors’ genetic layout algorithm. The potential adaptation of hub zones transport specifications to prospective digitalized and intellectualized infrastructure and technology collaboration has been investigated. Practical significance: The authors’ solution for an applied problem and big data set formation, evaluation and choosing rational options using the Pareto method and a genetic layout algorithm on the example of hub zones is presented. The efficiency is obtained through improved transport links, optimized zone parameters, and higher hub rating.

 Транспортный узел зоны узла параметры транспортной работы математическое моделирование генетический компоновочный алгоритм линейные диофантовы уравнения метод Парето большие данные Transport hub hub zones transport operation parameters mathematical modeling genetic layout algorithm linear Diophantine equations Pareto method big data sets

Transport of Russia: All-Russian transport weekly information and analytical newspaper. — URL: http://www. transportrussia.ru (дата обращения: 22.05.2024). Transport of Russia: All-Russian transport weekly information and analytical newspaper. — URL: http://www. transportrussia.ru (data obrascheniya: 22.05.2024). Северо-Кавказская железная дорога. — URL: http://skzdservice.ru/page/4 (дата обращения: 22.05.2024). Severo-Kavkazskaya zheleznaya doroga. — URL: http://skzdservice.ru/page/4 (data obrascheniya: 22.05.2024). Солодкий А. И. Развитие интеллектуальных транспортных систем в России: проблемы и пути их решения. Новый этап / А. И. Солодкий // Интеллект. Инновации. Инвестиции. — 2020. — № 6. — С. 10–19. — DOI: 10.25198/2077-7175-2020-6-10. Solodkiy A. I. Razvitie intellektual'nyh transportnyh sistem v Rossii: problemy i puti ih resheniya. Novyy etap / A. I. Solodkiy // Intellekt. Innovacii. Investicii. — 2020. — № 6. — S. 10–19. — DOI: 10.25198/2077-7175-2020-6-10. Pankratov I. A. Genetic algorithm of energy consumption optimization for reorientation of the spacecraft orbital plane / I. A. Pankratov // Мechatronics, automation, control. — 2022. — Vol. 23. — Iss. 5. — Pp. 256–262. — DOI: 10.17587/mau.23.256-262. Pankratov I. A. Genetic algorithm of energy consumption optimization for reorientation of the spacecraft orbital plane / I. A. Pankratov // Mechatronics, automation, control. — 2022. — Vol. 23. — Iss. 5. — Pp. 256–262. — DOI: 10.17587/mau.23.256-262. Lyabakh N. Development of the pattern recognition theory for solving the tasks of object classification and yard processes / N. Lyabakh, A. Saryan, I. Dergacheva et al. // Advances in Intelligent Systems and Computing. — 2020. — Pp. 59–68. — DOI: 10.1007/978-3-030-51974-2_6. Lyabakh N. Development of the pattern recognition theory for solving the tasks of object classification and yard processes / N. Lyabakh, A. Saryan, I. Dergacheva et al. // Advances in Intelligent Systems and Computing. — 2020. — Pp. 59–68. — DOI: 10.1007/978-3-030-51974-2_6. Числов О. Н. Принципы формирования комплексного критерия оценки структуры транспортного узла / О. Н. Числов, Е. Е. Мизгирева // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. — 2024. — № 1(93). — С. 122–131. — DOI: 10.46973/0201- 727X_2024_1_122. Chislov O. N. Principy formirovaniya kompleksnogo kriteriya ocenki struktury transportnogo uzla / O. N. Chislov, E. E. Mizgireva // Vestnik Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobscheniya. — 2024. — № 1(93). — S. 122–131. — DOI: 10.46973/0201- 727X_2024_1_122. Числов О. Н. Методы цифровизации и интеллектуализации параметров логистического взаимодействия в системе «ж.-д. станция — порт» в условиях мультиагентности транспортно-технологических процессов: монография / О. Н. Числов, М. В. Колесников, В. М. Задорожний и др.; ФГБОУ ВО РГУПС; АНО ВО НТУ «Сириус». — Ростов-на-Дону: РГУПС, 2022. — 396 с. Chislov O. N. Metody cifrovizacii i intellektualizacii parametrov logisticheskogo vzaimodeystviya v sisteme «zh.-d. stanciya — port» v usloviyah mul'tiagentnosti transportno-tehnologicheskih processov: monografiya / O. N. Chislov, M. V. Kolesnikov, V. M. Zadorozhniy i dr.; FGBOU VO RGUPS; ANO VO NTU «Sirius». — Rostov-na-Donu: RGUPS, 2022. — 396 s. Zakharov I. V. The choice of structures of heterogeneous information-computer systems based on the apparatus of genetic algorithms / I. V. Zakharov, A. O. Shushakov, S. S. Zykova // Intelligent Technologies on Transport. — 2022. — Iss. 3(31). — Pp. 46–51. — DOI 10.24412/2413- 2527-2022-331-46-51. Zakharov I. V. The choice of structures of heterogeneous information-computer systems based on the apparatus of genetic algorithms / I. V. Zakharov, A. O. Shushakov, S. S. Zykova // Intelligent Technologies on Transport. — 2022. — Iss. 3(31). — Pp. 46–51. — DOI 10.24412/2413- 2527-2022-331-46-51. Лебедева Н. А. Оценка транспортной обеспеченности северо-западного федерального округа / Н. А. Лебедева // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Экономика и экологический менеджмент». — 2021. — № 2. — С. 47–54 — DOI: 10.17586/2310-1172-2021-14-2-47-54. Lebedeva N. A. Ocenka transportnoy obespechennosti severo-zapadnogo federal'nogo okruga / N. A. Lebedeva // Nauchnyy zhurnal NIU ITMO. Seriya «Ekonomika i ekologicheskiy menedzhment». — 2021. — № 2. — S. 47–54 — DOI: 10.17586/2310-1172-2021-14-2-47-54.