
- •Курсовая работа
- •«Методы решения транспортной задачи с дополнительными условиями (ограничениями)»
- •1 Теоретическая часть
- •1.1 Транспортная задача линейного программирования.
- •1.2 Постановка транспортной задачи.
- •1.3 Математическая модель транспортной задачи.
- •1.4 Методы составления первоначальных опорных планов.
- •1.4.1 Метод северо-западного угла.
- •1.4.2 Метод наименьшего элемента в матрице
- •2 Практическая часть
- •2.1 Транспортные задачи с дополнительными условиями
- •2.1.2 Метод запрещения корреспонденции
- •2.1.3 Обязательная (директивная) корреспонденция
- •2.1.4 Открытая модель распределительного метода
1.4 Методы составления первоначальных опорных планов.
1.4.1 Метод северо-западного угла.
Построение допустимого плана этим способом начинается с верхней левой клетки и заканчивается в нижней правой клетке матрицы. В клетки заносят максимально возможную поставку, учитывая соотношение ресурсов поставщика и спрос потребителя. Груз первого поставщика распределяется так, что вначале удовлетворяются потребности первого потребителя, затем второго и так до полного распределения всего объема грузов данного поставщика. Затем переходят к распределению грузов второго поставщика и так до полного распределения объема грузов всех поставщиков. Если спрос какого-либо потребителя превышает количество груза у поставщика, то недостающий спрос удовлетворяется за счет следующего поставщика, т.е. расчет в этом случае ведется по столбцу. Допустимый план перевозки кирпича на строительные площадки, составленный способом северо-западного угла (Таблица 3). В плане полностью соблюдается условие по ввозу и вывозу кирпича, количество заполненных клеток соответствует m + n - 1. Суммарная транспортная работа по плану распределения, составленному способом северо-западного угла (6)
L( x ) = 15 * 25 +12 * 75 +22* 75 +22 * 100+14 *125+ 6 * 50 + 10 * 25+ 18* 125 = 9675т*км.
(6)
Таблица 3
Завод |
Строительная площадка |
Объём производства, т |
||||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
B5 |
||
A1 |
15 25 |
12 75 |
16 |
21 |
18 |
100 |
A2 |
15 |
22 75 |
22 100 |
14 125 |
12 |
300 |
A3 |
10 |
5 |
17 |
6 50 |
10 25 |
75 |
A4 |
6 |
13 |
18 |
22 |
18 125 |
125 |
Потребность в кирпиче, т |
25 |
150 |
100 |
175 |
150 |
600 |
Этот способ прост, однако первоначально допустимое решение, как правило, далеко от оптимального, поскольку заполнение клеток матрицы производится механически без учета расстояния или стоимости перевозки.
1.4.2 Метод наименьшего элемента в матрице
Этот способ заключается в том, что максимально возможная поставка заносится в клетку с самым минимальным элементом во всей матрице, затем выбирается следующий по величине минимальным элемент (расстояние) и в эту клетку заносится величина поставки с учетом соотношения спроса и ресурсов. Исходная программа перевозки кирпича па строительные площадки, составленная способом минимального элемента в матрице (Таблица 4)
Функционал полученного решения (7)
L(x) = 6 *25 + 12* 75 +5 * 75+16 * 25+ 18 * 75 + 14 * 50 + 12 * 150 +22 * 25 = 7625 т*км.
(8)
Обычно способ наименьшего элемента в матрице дает допустимое решение, более близкое к оптимальному, чем способ северо-западного угла. В условии нашего примера суммарный объем транспортной работы меньше на 2050 т*км (96*75 - 7625 = 2050). Способ наименьшего элемента в матрице целесообразно использовать при решении небольших матриц, поскольку с увеличением размера матрицы его применение затрудняется.
Таблица 4
Завод |
Строительная площадка |
Объём производства, т |
||||
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
B5 |
||
A1 |
15 |
12 75 |
16 25 |
21 |
18 |
100 |
A2 |
15 |
22 |
22 |
14 150 |
12 150 |
300 |
A3 |
10 |
5 75 |
17 |
6 |
10 |
75 |
A4 |
6 |
13 |
18 75 |
22 25 |
18 |
125 |
Потребность в кирпиче, т |
25 |
150 |
100 |
175 |
150 |
600 |
1.5 Модифицированный распределительный метод (метод потенциалов)
Каждому поставщику ставится в соответствие некоторый потенциал αi, а каждому потребителю – потенциал βj (Таблица 5)
Таблица 5
Присваивается любому потенциалу произвольное значение, например α3=0. Остальные потенциалы легко определяются из условия, что для любой занятой клетки (9)
αi + βj=Zij (9)
Для каждой свободной клетки вычисляется псевдостоимость (10)
Pij=αi + βj (10)
и разность между стоимостью и псевдостоимостью (11)
Δij=Zij – Pij (11)
Записывается псевдостоимость в левых нижних углах свободных клеток, а разность в кружках. Сравниваются разности с результатами, полученными в предыдущем разделе, и делается вывод, что эти разности характеризуют оценки соответствующих циклов.
- Для клетки с наибольшей по модулю отрицательной разностью составляется единственный цикл, по которому и производится перестановка;
- Перестановки могут осуществляться и сразу по нескольким циклам, но только в том случае, если они охватывают разные клетки;
- По циклам переставляется минимальное количество грузов, стоящее в отрицательных клетках;
- Процедура повторяется до тех пор, пока есть отрицательные циклы.