Материал: 5462

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

56

Затраты по перевозке 1 т топлива:

 

В1

В2

А1

300

400

А2

250

350

10. Определить оптимальный план снабжения бензином и дизельным топливом трех автопарков В123 двумя базами снабжения А12. Мощности баз снабжения:

А1 – 200 т бензина, 250 т дизельного топлива; А2 – 400 т бензина, 300 т дизельного топлива.

Потребности автопарков:

В1 – 250 т бензина, 150 т дизельного топлива; В2 – 140 т бензина, 200 т дизельного топлива; В3 – 150 т бензина, 210 т дизельного топлива.

Известно, что 5 л бензина заменяют 1 л дизельного топлива. Затраты на перевозку 1 т топлива составляют в руб.

 

В1

В2

В3

А1

150

200

240

А2

450

100

170

А3

210

180

100

Глава 7. Транспортные задачи с ограничениями по пропускной способности

Пусть дополнительно к закрытой модели транспортной задачи (1.1)-

(1.3)

заданы

 

ограничения

по

пропускной

способности

 

 

 

 

 

 

 

xij

dij (i 1, m; j

1, n) . Введение ограничений по пропускной способности

приводит к увеличению целевой функции. Достаточным условием разрешимости задачи является существование хотя бы одного допустимого решения. Дополнительные ограничения (xij dij ) в задаче могут быть

учтены в алгоритме метода потенциалов путем некоторого его видоизменения:

а) при определении величины поставки, перемещаемой по контуру

min xij ,

необходимо,

кроме

условия xij

0, учитывать также

" "

 

 

 

 

дополнительные условия xij

dij , т.е. если в контуре имеется вершина со

знаком (+),

в которой xij

dij , то

находится

разность (dij xij ) . Эта

57

разность сравнивается с поставками в вершинах со знаком (-) и выбирается минимум из рассматриваемых чисел;

б) условие оптимальности решения устанавливается наличием системы потенциалов ui и v j , удовлетворяющим трем условиям

Cij

(ui

v j )

0

для

xij

0 ;

(7.1)

Cij (ui

v j )

0

для

xij

0 и xij dij ;

(7.2)

Cij

(ui

v j )

0

для xij

dij .

(7.3)

Величина характеристики

Eij

Cij

(ui

v j )

из условия (7.3) показывает

выигрыш в суммарных затратах при увеличении пропускной способности по коммуникации (i, j) на единицу.

Пример.

 

Дано аi (200; 190; 180; 280),

b j (110; 510; 80; 150),

 

8

4

6

3

 

 

С

8

6

6

4

Заданы ограничения по пропускной способности.

2

6

7

10

 

 

 

 

4

7

5

8

 

 

d22 150; d42 180; d44 90.

Решение. Проверим условие баланса ai

b j

i

j

В связи с ограничениями по пропускной способности в таблице транспортной задачи число заполненных клеток может оказаться больше чем (m n 1) . Поэтому при решении системы уравнений относительно

потенциалов возникнет неопределенность в определении ui и v j , т.к. в задаче базисных переменных будет больше чем (m n 1) . Исходя из

этого, условимся обозначать кружками тарифы занятых клеток без ограничений и тех занятых клеток, для которых xij dij . Если число

кружков окажется меньше числа (m n 1) , то их можно вводить из числа занятых клеток без кружков, т.е. клеток, для которых xij dij , но так,

чтобы занятые клетки с кружками не образовывали замкнутого контура. Первоначальный опорный план Х1 находим по методу минимального элемента (табл. 8). Ограничения по пропускной способности в таблице записаны в рамке нижнего правого угла клеток

 

 

 

 

 

 

58

 

 

 

 

 

План Х1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8

 

 

 

110

510

 

 

 

 

80

150

 

 

 

 

8

 

 

4

 

6

 

3

 

200

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

190

 

 

 

 

6

 

 

4

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

2

 

150

 

7

10

 

 

 

 

 

 

 

 

180

 

 

 

6

 

 

 

 

110

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

90

 

7

 

5

 

8

 

 

280

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

180

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученный план Х1

недопустимый,

т.к. мощность четвертого

поставщика использована не полностью, а потребность четвертого потребителя удовлетворена частично. Перераспределим план следующим образом: в четвертом столбце возьмем свободную клетку и для нее построим незамкнутый контур по кружкам с выходом на четвертую строку. Таких контуров два:

(1,4)-(1,2)-(4,2) и (3,4)-(3,2)-(4,2).

Выберем первый. Записываем недостающие 20 единиц в клетку (1,4), вычитаем 20 из поставки в (1,2) и прибавляем к поставке (4,2).

Замечание. Если с столбце, спрос по которому не удовлетворен полностью, или в строке, мощность которой использована частично, нет клеток без поставок и кружков, то для получения допустимого распределения строятся замкнутые контуры с четным числом вершин. Получаем допустимый план Х2 (табл. 9). Число кружков в нем (m n 1) = 7, а

занятых клеток с поставками 9, т.е. больше чем m n 1.

59

 

 

 

 

 

 

План Х2

 

 

 

Таблица 9

 

 

110

510

80

150

 

ui

 

 

 

8

4

6

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

180

 

 

20

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

6

6

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

190

 

150

 

40

 

1

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

Z2 = 4370

 

 

 

 

7

10

 

 

 

 

2

6

 

 

180

 

2

 

 

 

110

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

7

5

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

280

 

 

110

 

80

90

 

3

 

 

 

 

 

 

180

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vj

 

0

4

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E22 , E44

0 Условие оптимальности (6.3) не выполнено. Для клетки (4,4)

строим контур по кружкам, помечаем ее знаком (-) и перемещаем по контуру поставку

min( 90;180;180 110 ) 70 .

Целевая функция уменьшится на величину z 70 2 120 . Получаем новый план Х3. Проделав еще две итерации, получаем оптимальный план Хопт (табл. 10)

60

 

Оптимальный план

 

 

 

 

 

 

Таблица 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

510

 

80

150

 

ui

 

 

8

4

 

6

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

200

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

6

 

6

4

 

 

 

 

190

 

 

0

 

 

 

 

40

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

Zmin=4100

 

 

 

 

 

7

10

 

 

 

 

2

6

 

 

 

 

180

 

 

0

 

 

90

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

7

 

5

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

280

 

 

180

 

 

80

 

 

 

2

 

 

 

 

20

 

180

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vj

 

2

6

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопросы для самопроверки

1.Каков смысл задачи с ограничениями по пропускной способности?

2.Каково условие оптимальности в задаче?

3.Зачем вводятся кружки для занятых клеток?

4.Тарифы каких занятых клеток обводятся кружками?

5.Как определяется величина поставки, перемещаемой по контуру, построенному по кружкам?

6.Почему в оптимальном плане допускается отрицательная

характеристика для клетки, у которой xij dij и каков экономический смысл этой характеристики?

Задачи для самостоятельного решения

9 5 3 10

1. ai = (25; 55; 20);

С

6

3

3

2

;

 

 

3

8

4

8

 

b j = (45; 15; 20; 20).

 

 

 

 

 

 

d13 15 ; d21 15; d24

10; d31

15.

 

 

 

Источник: https://studfile.net/preview/16711122/