理论教育 解决8.1时限内运输问题的数学模型和算法

解决8.1时限内运输问题的数学模型和算法

时间:2023-05-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:另一方面,虽然文献中提出了求解最短时限运输问题及各种扩展情况的多个算法,但这些算法均没有利用计算机软件加以实现。本节将在深入探讨最短时限运输问题特征的基础上,通过引入适当的逻辑变量,建立最短时限运输问题及扩展情况的数学规划模型,进一步编写求解这些模型的计算机软件,通过软件完成求解过程,并利用文献中的实例进行模拟计算。

解决8.1时限内运输问题的数学模型和算法

在生产实际中,有一类特殊的运输问题,这类问题往往涉及一些急需物资的调运,像救灾物资、事故抢险物资、人员及医疗急救用品的调运,以及一些保质期很短的物品的调运,在安排这类物资的调运过程中,首先需要考虑的往往不是总运费最少,而是完成整个调运任务的时间最短。如当自然灾害发生时,为了尽快抢救困在洪水中的灾民,在安排医护人员调运方案时,节省时间的效益远远大于节省一部分运费的效益。近年来,世界各地地震频发,我国的汶川地震和玉树地震对我们的生产、生活等都造成了极大的影响,当地震发生后,时间就是生命,时间就是一切,因此,在安排救灾物资运输过程中时间因素是最重要的。

最短时限运输问题就是在这样的背景下提出来的[39]。近年来,不少学者对最短时限运输问题进行了研究,一方面给出了求解这类问题的各种算法,如图上求解方法[39]、表上求解法[40、41]、基于Ford-Fulkerson最大流算法的网络解法[42-43]动态规划解法[44]等;另一方面也研究了最短时限运输问题的各种扩展情况及解法,如最短时限最小费用运输问题[45]、综合考虑安全性和时间因素的多目标最短时限运输问题[46]、运力有限制条件下的最短时限运输问题[47]、运输时间是运输量二次函数时的最短时限运输问题[48、49]等。

虽然文献中建立了最短时限运输问题及扩展情况的数学模型[39,48-49],但这些模型的目标函数均不是决策变量线性表达式,也不是一个简单的极小化目标,而是一个极大极小化目标函数,这样的数学模型不是规范的线性规划非线性规划模型。另一方面,虽然文献中提出了求解最短时限运输问题及各种扩展情况的多个算法,但这些算法均没有利用计算机软件加以实现。随着实际问题规模的不断扩大,单纯依靠手工计算完成求解过程将变得异常复杂,因此,借助于计算机软件来完成最短时限运输问题的求解将是解决大规模实际问题的最佳方法。(www.daowen.com)

本节将在深入探讨最短时限运输问题特征的基础上,通过引入适当的逻辑变量,建立最短时限运输问题及扩展情况的数学规划模型,进一步编写求解这些模型的计算机软件,通过软件完成求解过程,并利用文献中的实例进行模拟计算。

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