2.2 多圈哈密爾頓問題

路徑的決策變量是一個關于路段節(jié)點的01變量。除了路段變量,可能還有時間窗口條件,等多種變量條件的建模技術。
接下倆有5個問題:規(guī)劃幾個哈密爾頓圈。同時滿足運量約束。路徑長度約束。多個哈密爾頓圈如何規(guī)劃。在目標中考慮空車率。
時間窗口:就是時間消耗上的限制。
運量約束:累積效應
節(jié)點全覆蓋:
只服務一次
起終點為同一個點
效益最大化的函數(shù)
啟發(fā)式算法求解

決策變量

  1. 就是一個0-1變量,i車j次停車是否在k站,包含路徑和車輛指派。第j次與第k節(jié)點的匹配就是一個路徑。
  2. 第i車最多經(jīng)過m個點。路徑最短目標。

時間窗口約束

裝卸時間消耗約束

  1. 考率在站點的裝卸引起的時間消耗問題。第i車,在j次停靠k站。每個站臺的裝卸時間為5min。把分鐘化為小時,統(tǒng)一單位,則


    裝卸時間的消耗

路段上行駛時間的消耗

  1. 確實,時間消耗就是這兩部分組成。
  2. 路段行駛時間消耗應該怎么表示?就是行駛了那些路段,然后路段行駛時間固定。簡單乘積就好。
    問題是,要對決策變量進行變換,來反映路段關系。首先考慮路段行駛時間。單位行駛時間用距離與平均時速的比值來確定。從j到j+1走了哪條路段,需要對決策變量進行處理,總之,路段行駛時間如圖所示


    路段行駛時間

    注意j和j+1的關系。k是從1到17都過一遍。在此基礎上,第i輛車的路徑出行時間可以累加。


    第i輛車的路徑出行時間

第i輛車的出行總時間消耗是兩部分相加。

約束是不超過6h,這樣時間窗口約束就完成了。

運載能力約束

兩部分組成,出發(fā)時不超過65袋,到達支局,卸貨并裝貨以后,不超過65袋。這兩個條件分別用數(shù)學表達式表示。
就是說在每到一個節(jié)點都滿足運輸能力約束。同時,滿足這個約束也說明了運輸任務的完成。


第i輛車在每到一個節(jié)點都滿足運輸能力約束

每個站點都必須被服務過

建模1

This equation only considers a vehicle, but this problem considers various vehicles. So, the equation should be modified as


version 2

note: each station k has one equation like this.

每個節(jié)點都最多被服務過一次--> 每個節(jié)點需要被服務,不能不服務pass。

  1. I think the above equation has already defined this condition.
  2. this condition means this vehicle i could stop j th but do not load and unload goods.
    Introduce another decision variable to indicate the volume of goods it upliads and unloads. and require it cannot be zero.
  3. 就是地j次在k‘處裝卸,j+1次也在k‘處裝卸,在k處沒有裝卸。k表示裝卸的意思。j表示經(jīng)過的意思。



    example

    note:each vehicle and each stop subject to this equation.

起終點固定

意思也就是說給了一個圈。



note: each vehicle subject to this condition.

目標函數(shù)

多目標

1 所需車輛數(shù)量最少
2 運輸效益最大
先根據(jù)分析得到所需車輛最少為三輛,所以轉化為約束條件,就剩一個目標,就是效益。

運輸效率如何最大

改題目中沒有考慮收益,只是給出了損失的計算方法。效益最大就是減少損失。
減少損失就是提高效益。
減少損失就是降低空車率。同時也不能繞路。不卸載,等返回的時候再卸載。不是一味地降低空車率。

至此,這個問題所包含的問題基本完成。

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