最短路与节约里程法PPT课件
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例:有一配送(P)具有如图所示的配送网络,其中A-J表示收货站,()内数字表示发送量(吨),路线上的数字表示道路距离(公里)。
问为使行走距离尽量小,应该如何去求配送线路?假设能够利用的车是2吨车(即最大载重量是2吨)和4吨车两种,并限制车辆一次运行的初步距离是30公里。
解题步骤:1.第一步:作出最短距离矩阵,首先从配送网络图中计算出配送中心与收货点之间以及收货点相互之间的最短距离矩阵,见下表所示:表一:最短距离矩阵(单位:公里)例如:计算A-B的节约里程项目如下:P-A的距离是:a=10P-B的距离是:b=9A-B的距离是:c=4节约里程项目为:a+b-c=10+9-4=15公里3.第三步:节约项目分类,再把节约项目由大到小顺序排列。
(1).初次解。
线路数:10总行走距离:(10+9+7+8+8+8+3+4+10+7)*2=148公里车辆台数:2吨车10台(2).二次解。
按节约里程由大到小的顺序,连接A-B,A-J,B-C连接线。
线路数:7总行走距离:148-15-13-11=109公里车辆台数:2吨车6台,4吨车1台(3).三次解。
其次节约里程最大的是C-D和D-E。
C-D,D-E两者都有可能与二次解的线路A连接,但由于A的车辆载重量与行走距离有限,不能再增加收货点。
为此,略去C-D而连接D-E。
总行走距离:109-10=99公里车辆台数:2吨车5台,4吨车1台(4).四次解。
接下来节约里程大的是A-I和E-F。
由于A已组合在完成的线路A中,所以略去,不能再增加收货点。
为此,略去A-I 而将E-F连接在线路B上。
线路数:5总行走距离:99-9=90公里车辆台数:2吨车3台,4吨车2台(5).五次解。
再继续按节约里程由大到小排出I-J,A-C,B-J,B-D,C-E。
由于同一组总有一头或两头包含在已完成的线路A中,不能再作出新的线路。
只考虑把下一组F-G组合在完成的线路B中。
总行走距离:85公里车辆台数:2吨车2台,4吨车2台线路A:4吨车,总行走距离27公里,装载量3.6吨。
"节约里程法"节约里程法是用来解决运输车辆数目不确定的问题的最有名的启发式算法。
又称节约算法或节约法,可以用并行方式和串行方式来优化行车距离。
核心思想节约里程法核心思想是依次将运输问题中的两个回路合并为一个回路,每次使合并后的总运输距离减小的幅度最大,直到达到一辆车的装载限制时,再进行下一辆车的优化。
优化过程分为并行方式和串行方式两种。
基本规定利用节约法确定配送路线的主要出发点是,根据配送中心的运输能力和配送中心到各个用户以及各个用户之间的距离来制定使总的车辆运输的吨公里数最小的配送方案。
另还需满足以下条件;(1)所有用户的要求;(2)不使任何一辆车超载;(3)每辆车每天的总运行时间或行驶里程不超过规定的上限;(4)用户到货时间要求。
基本思想为达到高效率的配送,使配送的时间最小距离最短成本最低,而寻找的最佳配送路线。
计算公式计算方法如下图,假设O点为配送中心,它分别向地点A和B送货。
设O点到地点A和地点B的距离分别为a和b。
地点A和地点B之间的距离为c,现有两种运输方案,如图下(a)和(b)所示。
图(a) 两个地点单独运输计算公式图a图(b)两个地点合成一个回路进行运输计算公式图b容易得到:在上图(a)中运输距离为2(a+b);图上(b)中运输距离为a+b+c;合并后的总运输距离之差为:2(a+b)-(a+b+c)=(2a+2b)-a-b-c=a+b-c即得到计算公式是两点到中心的距离和减去两点间距离。
典型例题例题:已知配送中心P0向5个用户Pj配送货物,其配送路线网络、配送中心与用户的距离以及用户之间的距离如图1所示,配送中心有3台2t卡车和2台4t两种车辆可供使用。
利用节约里程法制定最优的配送方案。
第一步,作运输里程表,列出配送中心到用户及用户间的最短距离。
第二步,按节约里程公式求得相应的节约里程数。
第三步,将节约里程按从大到小顺序排列。
第四步,根据载重量约束与节约里程大小,顺序连接各客户结点,形成两个配送线。