Макроаналіз структурної трансформації залізничної мережі вантажних перевезень як основа управління її розвитком

Abstract

UA: У статті досліджено структурну трансформацію залізничної мережі вантажних перевезень України на основі макроаналізу перевізного процесу із використанням мережевого подання плану формування поїздів (ПФП). Результати порівняльного аналізу мереж, сформованих на основі ПФП за 2012-2013 і 2018-2019 роки, свідчать про істотні зміни топології, ієрархії та просторової організації транспортних процесів. Виявлено скорочення кількості функціональних спільнот, зниження модульності та ентропії їх розподілу, зростання середнього розміру спільнот і розширення найбільшої кліки, що відображає консолідацію мережі та посилення міжгрупових зв’язків. Практична значущість дослідження полягає в обґрунтуванні можливості використання результатів макроаналізу перевізних процесів як інформаційної основи для формування управлінських рішень про розвиток і модернізацію залізничної мережі вантажних перевезень у довгостроковій перспективі.

EN: This paper investigates the structural transformation of Ukraine’s freight railway network based on a macro-level analysis of transport processes using a network representation of the Train Formation Plan (TFP). The aim of the study is to substantiate approaches to the development of methods for managing the evolution of the railway network under conditions of changing freight volumes and partial infrastructure loss. The methodological framework of the research is based on complex network theory, which enables the formalization of the regulatory TFP document in the form of directed graphs for the years 2013 and 2019. A set of macro-level indicators is applied, including network portraits, the network portrait divergence index, hierarchical network organization analysis, community structure metrics, modularity, community entropy, and clique characteristics. The results of the comparative analysis of networks constructed from the TFP data for the periods 2012–2013 and 2018–2019 reveal significant changes in the topology, hierarchy, and spatial organization of transport processes. A reduction in the number of functional communities, a decrease in modularity and community entropy, an increase in the average community size, and an expansion of the largest clique are identified, indicating network consolidation and strengthened inter-community connectivity. The obtained results confirm the ability of the railway network to adapt to partial infrastructure loss through the reconfiguration of spatial hierarchy and the redistribution of roles among key nodes. The practical significance of the study lies in substantiating the possibility of using the results of macro-level transport process analysis as an informational basis for decision-making in the management of freight railway network development and modernization in the long term.