陳允峰
[摘 ? ? ? ? ? 要] ?在參考資料《數(shù)學(xué)建模算法與應(yīng)用》一書消防車調(diào)度的基礎(chǔ)上通過進一步完善,提出解決順序指派問題的一個通用數(shù)學(xué)模型,并通過搶險車順序調(diào)度這一具體問題,編制lingo程序,程序運算結(jié)果驗證本方法的有效性。
[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?數(shù)學(xué)建模;順序調(diào)度;lingo
[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603(2018)26-0139-01
某防汛中心下有5輛搶險車,分屬于3個不同的搶險站。某市洪災(zāi),有三處搶險點分別需要2輛、1輛、2輛搶險車,洪災(zāi)損失程度與搶險車到達的及時程度有關(guān)。記第j輛車到達第i個地點的時間為tij,這三處搶險點的損失分別為5t11+3t12,3t21,6t31+4t32,假設(shè)搶險車從3個搶險站到3個搶險點的時間如表1所示,假設(shè)3個搶險站恰好分別有2,1,2輛車,該防汛中心該如何調(diào)度搶險車輛。
問題分析:
參考文獻[1],該問題可以看作是指派問題的一個變種,我們可以通過構(gòu)造相應(yīng)的損失矩陣,再添加合適的決策變量,把這個問題轉(zhuǎn)化為0-1規(guī)劃模型。我們把每一個搶險點需要的一輛車看成是1個需求,這樣從搶險點1到搶險點3共有5個需求點,這樣我們可以得到從3個搶險站到5個需求點的損失表(見表2),記從第i個搶險站到第j個需求點派車,損失為Sij(i=1,2,3,j=1,2,3,4,5)。
同樣的方法我們可以整理出從3個搶險站到5個需求點的時間表(見表3),并記從第i個搶險站到第j個需求點的時間為Tij(i=1,2,3,j=1,2,3,4,5)。
設(shè)第i個搶險站向第j個需求點派車為Xij(i=1,2,3,j=1,2,3, 4,5),Xij=1,表示第i個搶險站向第j個需求點派車,Xij=0,表示不派車。
模型建立及求解:
則此順序調(diào)配問題可以表示為如下線性規(guī)劃模型:
min=■■SijXij
s.t.■X1j=2■X2j=1■X3j=2■Xi2Ti2<■Xi1Ti1■Xi5Ti5<■Xi4Ti4■Xij=1,(j=1,2,3,4,5)Xi,j為0-1變量
編制lingo程序,并運算得全局最優(yōu)解:X1,3=1,X1,5=1,X2,2=1,X3,1=1,X3,4=1,其余決策變量為零。即得搶險車的調(diào)度方案為:從搶險站1往搶險點2發(fā)一輛車,從搶險站1往搶險點3發(fā)第二輛車,從搶險站2往搶險點1發(fā)第二輛車,從搶險站3往搶險點1發(fā)第一輛車,從搶險站3往搶險點3發(fā)第一輛車,經(jīng)驗證,此解為合理的。
參考文獻:
[1]謝金星,薛毅.優(yōu)化建模與LINDO/LINGO軟件[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006.
[2]司守奎,孫璽菁.LIINGO軟件及應(yīng)用[M].北京:國防工業(yè)出版社,2017.