- •Лекція № 1. Формування багатогрупних составів на витяжних коліях
- •1.1. Комбінаторний метод формування составів.
- •1.2. Розподільний метод формування составів.
- •1.3 Умовна нумерація груп вагонів
- •Привласнення умовних номерів
- •Лекція № 2. Розподільна задача лінійного програмування і її використання для оптимізації технологічних процесів залізничних станцій
- •2.1. Задача о загрузке
- •3.2 Значення й економіко-математичне формулювання розподільної задачі
- •3.3 Розв’язання задачі розподілу вагонів під навантаження методом множників, що дозволяють
- •3.3.1 Алгоритм розв’язання розподільної задачі
- •Лекція № 3. Задача коммивояжера
3.3.1 Алгоритм розв’язання розподільної задачі
Крок 1. Скласти початковий варіант розподілу вагонів таким чином, щоб кожен вантаж відправлявся в тих вагонах, для яких норма завантаження є максимальною (у разі наявності співпадаючих норм – у менш дефіцитних вагонах). Кількість вагонів кожного типу, що використовуються під завантаження, визначається за формулою xij=Bj/pij (округлити у більшу сторону). Кількість зайнятих вагонів і завантаженого в них вантажу записується у відповідній клітинці через дріб (див. табл. 3.2).
Таблиця 3.2
|
Вантаж 1 600 |
Вантаж 2 128 |
Вантаж 3 500 |
Вантаж 4 100 |
Зайнято вагонів |
Ri Надл. (+) Нед. (-) |
Мітка |
Вагони 1 типу 30 штук |
27 |
13 |
15 |
7 |
0 |
+30 |
|
Вагони 2 типу 35 штук |
30 20/600 |
16 |
17 |
8 |
20 |
+15 |
|
Вагони 3 типу 25 штук |
30 |
21 7/128 |
22 23/500 |
10 10/100 |
40 |
-15 |
* |
j |
|
1,313 |
1,294 |
1,250 |
|
|
|
Крок 2. Визначити кількість зайнятих вагонів кожного типу , надлишки (+) і недстачі (-): .Якщо всі Ri0 розрахунок закінчено – дане рішення є оптимальним.
Крок 3. Класифікувати рядки на надлишкові та недостатні. Недостатніми є всі рядки в яких Ri<0, а також рядки в яких Ri=0 і які відповідають наступній вимозі: поточне значення завантаження в одному зі стовпців дорівнює поточному значенню завантаження в клітинці на перетинанні цього стовпця й одного з недостатніх рядків, при цьому дана клітинка повинна бути зайнятою. Всі недостатні рядки позначаються зірочкою (*) в останньому стовпці. Якщо всі рядки недостатні, то це кінець рішення – вивезти весь вантаж неможливо. Дане рішення забезпечує максимальне вивезення вантажу.
Крок 4. Для кожного стовпця що має xij>0 (зайняту клітинку) у недостатньому рядку визначити відношення , де у чисельнику узяте максимальне значення завантаження по стовпцю в цілому, а в знаменнику – максимальне значення серед надлишкових рядків. Отримані значенняj записати в нижній рядок.
Крок 5. Визначити мінімальне значення серед j: =minj
Крок 6. Перетворити матрицю завантажень розділивши всі значення в недостатніх рядках наЗначення з надлишкових рядків переноситься без змін (див. табл. 3.3).
Крок 7. В одному з надлишкових рядків матриці знайти клітинку st, для якої величина поточного завантаження дорівнювала максимальній в стовпці. Ця клітинка розглядається як допустима й у неї переноситься додатний обсяг вантажу xst. При цьому необхідно враховувати, що поява нових від’ємних балансів і погіршення використання ресурсів не допускається. Кількість вагонів, що використовуються, визначається за фактичними значеннями завантаження pij.
У табл. 3.3 виконано перерозподіл вантажу 4 в обсязі 100 т з вагонів типу 3 у вагони типу 2. Під цей вантаж необхідно зайняти 13 вагонів типу 2, що менше їх надлишку в 15 одиниць.
Таблиця 3.3
|
Вантаж 1 600 |
Вантаж 2 128 |
Вантаж 3 500 |
Вантаж 4 100 |
Зайнято вагонів |
Ri Надл. (+) Нед. (-) |
Мітка |
Вагони 1 типу 30 штук |
27 |
13 |
15 |
7 |
0 |
+30 |
|
Вагони 2 типу 35 штук |
30 20/600 |
16 |
17 |
8 13/100 |
33 |
+2 |
|
Вагони 3 типу 25 штук |
24 |
16,8 7/128 |
17,6 23/500 |
8
|
30 |
-5 |
* |
j |
|
1,050 |
1,035 |
|
|
|
|
Крок 8. Перейти до кроку 2.
Таблиця 3.4
|
Вантаж 1 600 |
Вантаж 2 128 |
Вантаж 3 500 |
Вантаж 4 100 |
Зайнято вагонів |
Ri Надл. (+) Нед. (-) |
Мітка |
Вагони 1 типу 30 штук |
27 |
13 |
15 |
7 |
0 |
+30 |
|
Вагони 2 типу 35 штук |
30 20/600 |
16 |
17 2/34 |
8 13/100 |
35 |
-0 |
* |
Вагони 3 типу 25 штук |
23,188 |
16,232 7/128 |
17 22/466 |
7,727
|
29 |
-4 |
* |
j |
1,111 |
1,249 |
1,333 |
1,143 |
|
|
|
У табл. 3.4 перенесено вантаж 3 з вагонів 3-го типу у вагони 2-го типу. Завантажити можна тільки 2 вагони (мається в надлишку) тобто 34 тонни. Кількість зайнятих вагонів 3-го типу при цьому зменшиться тільки на один.
Таблиця 3.5
|
Вантаж 1 600 |
Вантаж 2 128 |
Вантаж 3 500 |
Вантаж 4 100 |
Зайнято вагонів |
Ri Надл. (+) Нед. (-) |
Мітка |
Вагони 1 типу 30 штук |
27 6/150 |
13 |
15 |
7 |
6 |
+24 |
|
Вагони 2 типу 35 штук |
27 15/450 |
14,401 |
15,302 7/104 |
7,201 13/100 |
35 |
0 |
|
Вагони 3 типу 25 штук |
20,872 |
14,610 7/128 |
15,302 18/396 |
6,955
|
25 |
0 |
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
Отримане рішення є оптимальним тому що всі Ri0.
Для перевезень використано 66 вагонів.