路径的决策变量是一个关于路段节点的01变量。除了路段变量,可能还有时间窗口条件,等多种变量条件的建模技术。
接下俩有5个问题:规划几个哈密尔顿圈。同时满足运量约束。路径长度约束。多个哈密尔顿圈如何规划。在目标中考虑空车率。
时间窗口:就是时间消耗上的限制。
运量约束:累积效应
节点全覆盖:
只服务一次
起终点为同一个点
效益最大化的函数
启发式算法求解
决策变量
- 就是一个0-1变量,i车j次停车是否在k站,包含路径和车辆指派。第j次与第k节点的匹配就是一个路径。
- 第i车最多经过m个点。路径最短目标。
时间窗口约束
装卸时间消耗约束
-
考率在站点的装卸引起的时间消耗问题。第i车,在j次停靠k站。每个站台的装卸时间为5min。把分钟化为小时,统一单位,则
装卸时间的消耗
路段上行驶时间的消耗
- 确实,时间消耗就是这两部分组成。
-
路段行驶时间消耗应该怎么表示?就是行驶了那些路段,然后路段行驶时间固定。简单乘积就好。
问题是,要对决策变量进行变换,来反映路段关系。首先考虑路段行驶时间。单位行驶时间用距离与平均时速的比值来确定。从j到j+1走了哪条路段,需要对决策变量进行处理,总之,路段行驶时间如图所示
路段行驶时间
注意j和j+1的关系。k是从1到17都过一遍。在此基础上,第i辆车的路径出行时间可以累加。
第i辆车的路径出行时间
第i辆车的出行总时间消耗是两部分相加。
约束是不超过6h,这样时间窗口约束就完成了。
运载能力约束
两部分组成,出发时不超过65袋,到达支局,卸货并装货以后,不超过65袋。这两个条件分别用数学表达式表示。
就是说在每到一个节点都满足运输能力约束。同时,满足这个约束也说明了运输任务的完成。
第i辆车在每到一个节点都满足运输能力约束
每个站点都必须被服务过
建模1This 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.
每个节点都最多被服务过一次--> 每个节点需要被服务,不能不服务pass。
- I think the above equation has already defined this condition.
- 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. -
就是地j次在k‘处装卸,j+1次也在k‘处装卸,在k处没有装卸。k表示装卸的意思。j表示经过的意思。
example
note:each vehicle and each stop subject to this equation.
起终点固定
意思也就是说给了一个圈。
note: each vehicle subject to this condition.
目标函数
多目标
1 所需车辆数量最少
2 运输效益最大
先根据分析得到所需车辆最少为三辆,所以转化为约束条件,就剩一个目标,就是效益。
运输效率如何最大
改题目中没有考虑收益,只是给出了损失的计算方法。效益最大就是减少损失。
减少损失就是提高效益。
减少损失就是降低空车率。同时也不能绕路。不卸载,等返回的时候再卸载。不是一味地降低空车率。
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