Mathematical methods for making optimal decisions in designing railways

Authors

  • Valentina Veniaminovna Kazarina LLC Educational Center «Salyutem»

Keywords:

decision making, railway design, optimal solution, multicriteria problems, criterion, alternative, conditions of uncertainty, mathematical methods, theory of fuzzy sets

Abstract

The article is devoted to the modernization of decision-making in the design of railways using mathematical methods. The types of information situations that may arise when making decisions (under conditions of certainty; risk, uncertainty) are identified. The need for structuring information when forming criteria and choosing alternatives is considered. The importance of information and analytical activities in decision making is shown. The uncertainty factor in the design of railways is determined by the state of the environment, the need to take into account external conditions and other features of the construction and operation of railways. The author proposed to use methods allowing to build a mathematical model and take into account the information incompleteness when making optimal decisions under conditions of risk and uncertainty. A classification of decision-making methods according to the content and type of information is given. The basic principles of the fuzzy set theory are described, which can be used in decision-making when designing railways. The practical task of designing a new railway is considered. Multiple criteria have been formed for choosing the optimal solution. A solution is proposed to the practical problem of multicriteria selection of strategic alternatives for designing railways under conditions of uncertainty, based on the fuzzy set theory. The result obtained demonstrates the possibility of using the fuzzy set theory when making decisions in the practice of railway construction.

Author Biography

Valentina Veniaminovna Kazarina, LLC Educational Center «Salyutem»

Methodologist

References

Послание Президента Российской Федерации от 20.02.2019 б/н (О положении в стране и основных направлениях внутренней и внешней политики государства) // Президент России : сайт. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/44032/page/1 (дата обра-щения 18.02.2024).

Кашкин Н.В., Быков Ю.А. Риск и неопределенность на современном этапе развития железнодорожного транспорта // Особенности проектирования и строительства железных дорог в условиях Дальнего Востока : межвуз. сб. науч. тр. Хабаровск, 2009. С. 232–234.

Подвербный В.А., Казарина В.В., Подвербная О.В. Проектирование скоростного пассажирского рельсового транспорта Иркутской агломерации // Проектирование развития региональной сети железных дорог. 2016. № 4. С. 308−326.

Титов К.М. Принятие решения при проектировании легкого рельсового транспорта в условиях городской застройки // Вестник транспорта Поволжья. 2012. № 1 (31). С. 60–68.

Сосунова Л.А., Тойменцева И.А. Экономико-математические методы выбора оптимальной стратегии управления пред-приятиями сферы услуг // Экономические науки. 2011. № 4 (77). С. 259–264.

Подвербный В.А., Попов О.Ю. Анализ исходных данных и методы принятия проектных решений в нечеткой среде // Проблемы развития сети железных дорог : межвуз. сб. науч. тр. Хабаровск, 2006. С. 54–59.

Казарина В.В., Подвербный В.А. Принятие решений по выбору варианта направления проектируемой железной дороги на основе метода равномерной оптимизации // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы IX Междунар. науч.-практ. конф. Иркутск, 2018. Т. 1. С. 599–606.

Гавриленков А.В., Жабров С.С., Подвербный В.А. Выбор варианта трассы высокоскоростной специализированной пас-сажирской магистрали с использованием теории полезности (на примере ВСМ С.-Петербург – Москва) // Вестн. Всерос. науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп. 1995. № 4. С. 12–18.

Синь В., Колос А.Ф., Петряев А.В. Изучение параметров деформации оттаивающих грунтов на основе дисперсионного анализа и метода анализа иерархий // Изв. Петербург. ун-та путей сообщ. 2023. Т. 20. № 4. С. 868–877.

Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств. М. : Радио и связь, 1982. 432 с.

Заде Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М. : Мир, 1976. 167 с.

Кини Р.Л., Райфа Х. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. М. : Радио и связь, 1981. 560 с.

Мещерякова М.В. Проблема принятия решении и выбор вариантов в нечеткой среде при проектировании новых железных дорог // Успехи современного естествознания. 2005. № 7. С. 84.

Подвербный В.А. Выбор варианта железной дороги на основе критерия нечеткой полезности // Транспортное строительство. 2000. № 7. С. 10–13.

Беллман Р.Е., Заде Л.А. Принятие решений в расплывчатых условиях // Вопросы анализа и процедуры принятия решений : сб. переводов. М. : Мир, 1976. С. 172–215.

Подвербный В.А., Холодов П.Н., Титов К.М. Методы принятия проектных решений в строительстве. Иркутск : ИрГУПС, 2010. 72 с.

Анисимов В.А. Математическая постановка и основы метода решения задачи развития линейной транспортной системы // Особенности проектирования и строительства железных дорог в условиях Дальнего Востока : межвуз. сб. науч. тр. Хаба-ровск, 2009. С. 4–11.

Царев В.В. Оценка экономической эффективности инвестиций. СПб. : Питер, 2004. 464 с.

Гудков П.А. Методы сравнительного анализа. Пенза : ПГУ, 2008. 81 с.

Published

2024-03-29

How to Cite

Казарина, В. В. (2024). Mathematical methods for making optimal decisions in designing railways. Modern Technologies. System Analysis. Modeling, (1(81), 163-173. Retrieved from http://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/1583

Issue

Section

Information technology, management and processing