A Spatially Constrained PCA–MST-Based Clustering Model for Railway Freight Management in Kazakhstan

Logistics, 2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/logistics10080179
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Background: Kazakhstan’s railway network exhibits substantial spatial heterogeneity, limiting the effectiveness of uniform freight management strategies and necessitating differentiated analytical approaches to regional transport planning. This study aims to develop a spatially constrained clustering model for railway freight management based on the economic, infrastructural, and operational characteristics of the regions served by KTZh—Freight Transportation LLP. Methods: The proposed methodology integrates principal component analysis (PCA) with a minimum spanning tree (MST) algorithm under railway connectivity constraints. A dataset comprising 20 standardized indicators for 17 regions of Kazakhstan was analyzed. Results: PCA reduced the original variable space to five principal components, explaining 77.9% of the cumulative variance. Cluster validity was confirmed using the Elbow, Silhouette, and Calinski–Harabasz indices, resulting in the identification of six spatially connected transport clusters with distinct functional profiles. The clusters revealed significant regional differences in freight generation, logistics infrastructure, transit potential, and investment characteristics. Conclusions: The proposed framework provides an evidence-based analytical tool for railway freight management, infrastructure planning, and the prioritization of regional development strategies while accounting for spatial connectivity constraints.