储运仓库(或货运车站)要把各个客户所需的零担货物组成整车,通过铁路运往各地。整装零担车内装有多个客户的货物,要分别在一站或多站卸货。一些外观相近的货物,例如金属管材、线材,很容易混淆,到站卸货容易出现错卸现象。有时因为捆扎包装不牢而散捆破包,更容易造成差错。这种差错将给客户和仓库造成经济损失,也给铁路运输带来混乱。为了减少或避免这种差错,可以把外观相近、容易混淆的货物分开装载,尽量不要配装在一个车厢内。为了解决这个问题,可以把货物进行分类,按品种、形状、颜色和规格把货物分为若干类,分别称为1类,2类,…,m类。设共有N件(捆)待运货物,其中1类货物有N1件(捆),它们的质量分别为G11,G12,…,G1N1;2类货物有N2件(捆),它们的质量分别为G21,G22,…,G2N2;依此类推。即
设
品种混装要求在同一货车内每类货物至多装入一件(捆),同一客户的多件(捆)同类货物可以记作1件(捆)。品种混装问题可以表示为
约束条件为
其中G0表示货车的载质量上限。
上述问题是一个整数线型规划问题,可以用单纯形法和COMORY方法求解。
下面介绍另一种求解方法。图6-1表示8件货物分为4类,在图中同一列的方框表示同一类货物。方框内的数字(符号)表示货物质量。上述品种混装问题就是在网络中自右向左寻找一条路线,使路线所经过的方框中的质量之和达到极大,但又不超过货车的载质量的上限G0。
图6-1 混装问题的网络表示图
这种问题可以用穷举法求解,即比较各条路线的载质量从而求出不超过G0的最大装载量的路线。四类货物也可以看作四个阶段,上述问题化为动态规划问题求解。
例:货车额定载质量G0=50;第一类货物2件,G11=20,G12=11;第二类货物1件,G21=13;第三类货物3件,G31=6,G32=11,G33=8;第四类货物2件,G41=19,G42=17。计算过程见表6-9至表6-12。(www.daowen.com)
解:
表6-9 第四阶段计算表
表6-10 第三阶段计算表
表6-11 第二阶段计算表
表6-12 第一阶段计算表
寻求最优解次序与计算顺序相反。要使装载量达到极大,则对应的余量应当最小。
在第一阶段计算表6-12中,余量W-G1的最小值为零,G1=20对应的W值为20;第一阶段W值对应于第二阶段计算表6-11中的余项W-G2,对应余项W-G2=20的有两项,它们所对应的W值分别为20和33;查第三阶段计算表6-10,余项W-G3为20(或对应G2=0)时,G33=11,W=31,余项W-G3为33(或对应G2=13)时,G3=0,W=33;再查第四阶段计算表6-9,余项W-G4为31(或对应G3=11)时,G4=19,余项W-G4为33(或对应G3=0)时,G4=17。寻找过程可以表述为:
G1=20→G2=0→G3=11→G4=19
G1=20→G2=13→G3=0→G4=17
这就是所求的两组最优解。每组装载量都是50,达到满载,充分地利用了货车的装载能力。
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