DESIGN OF A ROUTING SIMULATION MODEL USING ANT OPTIMIZATION

Authors

  • Roman Yuryevich Upyr Irkutsk State Transport University
  • Anastasiya Vladimirovna Dudakova Irkutsk State Transport University
  • Mark Stanislavovich Kim Irkutsk State Transport University

Keywords:

traveling salesman problem, ant optimization, route optimization, agent-based modeling, AnyLogic

Abstract

The rapid growth of freight transportation and courier services driven by e-commerce development has made route optimization particularly crucial for reducing logistics costs. This issue is especially relevant for Russia with its vast territories and complex transport infrastructure. The study addresses the routing problem, which belongs to the class of NP-hard problems, where traditional methods (e.g., branch and bound) prove inefficient for large-scale delivery networks. We propose a simulation model based on the ant optimization algorithm, implemented in the AnyLogic environment. The model utilizes pheromone trail mechanisms and heuristic data for adaptive route optimization, accounting for dynamic changes in transport networks. Experimental studies conducted on a GIS map of Eastern Siberia (15 cities) demonstrated about 30% reduction in route length compared to existing solutions. The results confirm the effectiveness of the proposed approach for optimizing logistics processes in large-scale regional contexts.

References

Shuaibu, A.S., Mahmoud, A.S., Sheltami, T.R. A Review of Last-Mile Delivery Optimiza-tion: Strategies, Technologies, Drone Integration, and Future Trends. Drones 2025, 9, 158. https://doi.org/10.3390/drones9030158 (дата обращения: 08.04.2025)

Кроль Н. В., Полетаев А.С., Упырь Р.Ю. Алгоритм маршрутизации выбора опти-мального пути следования в условиях мультимодальности перевозок // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. – 2018. – № 8. – С. 16-24.

Царегородцева Е. Ю., Упырь Р.Ю. Инновационные подходы в управлении логисти-кой на транспорте // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. – 2021. – № 1(26). – С. 14-17.

Гончарова Ю.А. Оптимизация доставки однородного груза различным клиентам на базе алгоритма муравьиной колонии, основанного на популяции : специальность 05.13.18 : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Гон-чарова Юлия Александровна; [Место защиты: ФГБОУ ВО «Казанский национальный иссле-довательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ»], 2018. – 24 с.

Laporte G. Classical Heuristics for the Vehicle Routing Problem. / Les Cahiers du GERAD, G98-54, Group for Research in Decision Analysis, 1998, Montreal, Canada.

Штовба С.Д. Муравьиные алгоритмы // Exponenta Pro. Математика в приложениях. – 2003. – №4. – С. 70–75

Upyr R, Dudakova A. Traveling Salesman (TSL) using Ant optimization algorithm: мо-дель : электронная // AnyLogic Cloud : [сайт] – URL: https://cloud.anylogic.com/model/b46d382c-e978-4f2b-a93b-4293b9834fe6?mode=SETTINGS&tab=GENERAL (дата обращения: 10.04.2025)

Упырь Р. Ю., Дудакова А.В. Моделирование работы сервиса быстрого реагирования для обеспечения работы терминально-складских комплексов // Известия Транссиба. – 2024. – № 2(58). – С. 72-81.

Алексей П. Беги, муравей, беги – Текст : электронный // Хабр : [сайт] – URL: https://habr.com/ru/articles/500994/(дата обращения: 10.04.2025)

Published

2025-05-14

How to Cite

Упырь, Р. Ю., Дудакова, А. В., & Ким, М. С. (2025). DESIGN OF A ROUTING SIMULATION MODEL USING ANT OPTIMIZATION. The Electronic Scientific Journal "Young Science of Siberia", (1 (27). Retrieved from http://ojs.irgups.ru/index.php/mns/article/view/2106

Issue

Section

Management of railway transport