1605
.pdfРис. 15. Ввод данных в окно Поиск решения для транспортной задачи
- результат решения представлен на рис. 16.
Рис. 16. Оптимальное решение для транспортной задачи
20
1.1.4. Задания для лабораторной работы при решении транспортной задачи линейного программирования
Имеются п пунктов производства и m пунктов распределения продукции. Стоимость перевозки единицы продукции из i-го пункта производства в j-й центр потребления cij приведена в таблицах, где под строкой понимается пункт производства, а под столбцом – пункт потребления. Кроме того, в таблицах в i-й строке указан объем производства в i-м пункте, а в j- м столбце указан спрос в j-м центре потребления. Хранение продукции на предприятии обходится в 1,6 у.е. в день, а штраф за просроченную поставку единицы продукции, заказанной в пункте потребления, но там не хранящейся, равен 34 у.е. в сутки. Составить план перевозок по доставке требуемой продукции в пункты потребления, минимизирующий суммарные транспортные расходы. Необходимые данные для решения задач взять из соответствующих таблиц по вариантам.
Вариант 1
|
|
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|
|||||||||
|
Предприятие |
|
|
|
продукции |
|
|
Объем |
|
|||||
|
|
Пункты потребления |
|
|
производства |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
А |
5 |
|
|
1,8 |
|
6 |
|
|
6 |
|
30 |
|
|
|
В |
1 |
|
|
5,1 |
|
8 |
|
|
2 |
|
42 |
|
|
|
С |
3,5 |
|
|
6 |
|
3 |
|
|
3,1 |
|
10 |
|
|
|
D |
2,2 |
|
|
4,9 |
|
1,3 |
|
|
4 |
|
16 |
|
|
|
Е |
3 |
|
|
7 |
|
8,95 |
|
|
1 |
|
10 |
|
|
|
Объемы потребления |
20 |
|
|
38 |
|
30 |
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 2 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|
|
||||||||
|
Предприятие |
|
|
|
|
продукции |
|
|
Объем |
|
||||
|
|
|
Пункты потребления |
|
|
производства |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
А |
|
2,3 |
|
7 |
|
6 |
|
|
8 |
|
15 |
|
|
|
В |
|
2 |
|
1,3 |
|
1 |
|
|
2,5 |
|
55 |
|
|
|
С |
|
4,9 |
|
4 |
|
4 |
|
|
1 |
|
12 |
|
|
|
D |
|
2 |
|
8 |
|
1 |
|
|
4 |
|
18 |
|
|
|
Е |
|
3 |
|
2,1 |
|
1,2 |
|
|
5 |
|
17 |
|
|
Объемы потребления |
|
35 |
|
35 |
|
15 |
|
|
25 |
|
|
|
21
Вариант 3
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятие |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
4 |
|
2 |
4,1 |
|
6 |
17 |
В |
5 |
|
2,5 |
2 |
|
3 |
73 |
С |
3 |
|
4 |
3 |
|
4,2 |
52 |
D |
5,1 |
|
3 |
2 |
|
7 |
38 |
Объемы потребления |
20 |
|
25 |
80 |
|
20 |
|
Вариант 4
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятие |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
1,7 |
|
3 |
4 |
|
6 |
23 |
В |
5,2 |
|
2,6 |
9,8 |
|
3 |
27 |
С |
3 |
|
2 |
1 |
|
4 |
52 |
D |
6 |
|
5 |
2,5 |
|
7 |
18 |
Объемы потребления |
32 |
|
18 |
60 |
|
15 |
|
Вариант 5
|
|
|
|
|
Стоимость перевозки |
|
|
|
|
||||||
|
Предприятие |
|
|
|
единицы продукции |
|
|
Объем |
|||||||
|
|
|
|
Пункты потребления |
|
|
производства |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
||
|
А |
6 |
|
|
2 |
|
|
4,8 |
3 |
|
|
20 |
|
||
|
В |
8 |
|
|
4 |
|
|
5 |
8 |
|
|
30 |
|
||
|
С |
5,5 |
|
2 |
|
|
3 |
7 |
|
|
14 |
|
|||
|
D |
5 |
|
|
6 |
|
|
8,2 |
4 |
|
|
23 |
|
||
|
Е |
1,8 |
|
9 |
|
|
7 |
6 |
|
|
30 |
|
|||
Объемы потребления |
40 |
|
30 |
|
|
48 |
12 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 6 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|
|
||||||||
|
Предприятие |
|
|
|
|
|
|
продукции |
|
|
Объем |
|
|||
|
|
|
|
|
Пункты потребления |
|
|
производства |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
|
||
|
А |
|
|
6,2 |
|
1 |
|
4,2 |
|
5 |
|
17 |
|
||
|
В |
|
|
2 |
|
4 |
|
5,1 |
|
8 |
|
30 |
|
||
|
С |
|
|
5 |
|
8 |
|
3 |
|
4 |
|
17 |
|
||
|
D |
|
|
2 |
|
4 |
|
9 |
|
2 |
|
20 |
|
||
|
Е |
|
|
4 |
|
2,75 |
|
2 |
|
1 |
|
23 |
|
||
|
Объемы потребления |
|
45 |
|
30 |
|
25 |
|
20 |
|
|
|
22
Вариант 7
|
|
|
|
|
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Предприятие |
|
|
|
|
|
|
|
продукции |
|
|
|
Объем |
||||||
|
|
|
|
|
Пункты потребления |
|
|
|
производства |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
А |
4 |
|
9 |
1 |
|
|
3 |
38 |
|
|||||||||
|
|
В |
2 |
|
5 |
5 |
|
|
6 |
20 |
|
|||||||||
|
|
С |
2 |
|
5 |
10 |
|
|
4 |
30 |
|
|||||||||
|
|
D |
3 |
|
7 |
2 |
|
|
6 |
32 |
|
|||||||||
|
|
Объемы потребления |
18 |
|
50 |
22 |
|
|
35 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 8 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Предприятие |
|
|
|
|
|
|
|
продукции |
|
|
|
Объем |
|
|||||
|
|
|
|
|
Пункты потребления |
|
|
|
производства |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|||||
|
|
А |
|
4 |
|
9 |
|
4 |
|
|
7,4 |
20 |
|
|||||||
|
|
В |
|
2 |
|
8 |
|
5 |
|
|
1 |
10 |
|
|||||||
|
|
С |
|
7 |
|
2,2 |
|
1 |
|
|
4 |
30 |
|
|||||||
|
|
D |
|
2,5 |
|
6 |
|
10 |
|
|
6 |
40 |
|
|||||||
|
|
Объемы потребления |
|
48 |
|
10 |
|
35 |
|
|
12 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 9 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Предприятие |
|
|
|
|
|
|
|
продукции |
|
|
|
Объем |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Пункты потребления |
|
|
производства |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|||
|
|
А |
|
|
|
6,3 |
|
8,6 |
|
1 |
|
|
5 |
|
|
15 |
|
|||
|
|
В |
|
|
|
2,5 |
|
7 |
|
5 |
|
|
7 |
|
|
30 |
|
|||
|
|
С |
|
|
|
4 |
|
5 |
|
11 |
|
|
8 |
|
|
40 |
|
|||
|
|
D |
|
|
|
1 |
|
5 |
|
4 |
|
|
5 |
|
|
35 |
|
|||
|
|
Объемы потребления |
|
|
|
44 |
|
|
|
30 |
|
|
26 |
|
|
42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 10 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Предприятие |
|
|
|
|
|
|
|
продукции |
|
|
|
Объем |
||||||
|
|
|
|
|
|
Пункты потребления |
|
|
|
производства |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
А |
7,3 |
9 |
3 |
|
|
10 |
14 |
|
||||||||||
|
|
В |
3 |
10 |
5 |
|
|
9 |
30 |
|
||||||||||
|
|
С |
7 |
11 |
3 |
|
|
2 |
20 |
|
||||||||||
|
|
D |
8 |
5 |
9 |
|
|
2 |
32 |
|
||||||||||
|
|
Е |
4,8 |
9 |
10 |
|
|
5 |
16 |
|
||||||||||
|
|
Объемы потребления |
60 |
10 |
20 |
|
|
10 |
|
|
|
|
23
|
|
|
Вариант 11 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятие |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
6,3 |
|
8 |
5 |
|
11 |
12 |
В |
4 |
|
11 |
7 |
|
9 |
24 |
С |
7 |
|
3 |
5 |
|
8 |
32 |
D |
9 |
|
5,5 |
10 |
|
1 |
32 |
Е |
5 |
|
8 |
11 |
|
5 |
30 |
Объемы потребления |
60 |
|
10 |
30 |
|
10 |
|
|
|
|
Вариант 12 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятие |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
4,2 |
|
10 |
5 |
|
9 |
17 |
В |
5 |
|
8 |
5 |
|
9 |
33 |
С |
6 |
|
4 |
4 |
|
7,3 |
20 |
D |
7 |
|
5 |
11 |
|
4 |
12 |
Е |
3 |
|
11 |
8 |
|
5 |
20 |
Объемы потребления |
35 |
|
20 |
30 |
|
15 |
|
|
|
|
Вариант 13 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятие |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
5 |
|
1,8 |
6 |
|
6 |
30 |
В |
1 |
|
5,1 |
8 |
|
2 |
42 |
С |
3,5 |
|
6 |
3 |
|
3,1 |
10 |
D |
2,2 |
|
4,9 |
1,3 |
|
4 |
16 |
Е |
3 |
|
7 |
8,95 |
|
1 |
10 |
Объемы потребления |
20 |
|
38 |
30 |
|
22 |
|
|
|
|
|
Вариант 14 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
|
Предприятие |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
|
А |
2,3 |
|
7 |
6 |
|
8 |
15 |
|
В |
2 |
|
1,3 |
1 |
|
2,5 |
55 |
|
С |
4,9 |
|
4 |
4 |
|
1 |
12 |
|
D |
2 |
|
8 |
1 |
|
4 |
18 |
|
Е |
3 |
|
2,1 |
1,2 |
|
5 |
17 |
24 |
Объемы потребления |
35 |
|
35 |
15 |
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 15
|
Стоимость перевозки единицы |
|
|||||
Предприятие |
|
|
продукции |
|
Объем |
||
|
Пункты потребления |
|
производства |
||||
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
А |
4 |
|
2 |
4,1 |
|
6 |
17 |
В |
5 |
|
2,5 |
2 |
|
3 |
73 |
С |
3 |
|
4 |
3 |
|
4,2 |
52 |
D |
5,1 |
|
3 |
2 |
|
7 |
38 |
Объемы отребления |
20 |
|
25 |
80 |
|
20 |
|
1.2.Решение задач дискретного программирования
сиспользованием автоматизированных систем управления на автомобильном транспорте
Дискретное программирование изучает экстремальные задачи, в которых на искомые переменные накладывается условие дискретности, а область допустимых решений конечна. Это, прежде всего, задачи с физической неделимостью многих факторов и объектов расчета. К дискретному программированию относят также ряд задач целочисленного программирования, в которых искомые переменные принимают только целочисленные значения (например, задача о планировании или логические, булевы, значения – нуль или единица. Рассмотрим решение задачи дискретного программирования на транспорте.
1.2.1. Пример решения задач дискретного программирования с использованием
автоматизированных систем управления на автомобильном транспорте
Цель работы: выполнить решение задачи дискретного программирования, используя надстройку Поиск решения.
В автотранспортном предприятии для перевозок пассажиров используются автобусы различной вместимости. Каждый из автобусов, работая по заданному маршруту, может перевести определенное количество пассажиров. Почасовая оплата сij i-му водителю по j-му виду перевозок при-
25
ведена в табл. 6. Составить план работы водителей таким образом, чтобы все плановые перевозки были выполнены, каждый водитель работал только по одному маршруту, а суммарная стоимость почасовой оплаты была минимальной.
|
Стоимость выполнения работ |
|
Таблица 6 |
|||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Водитель |
|
|
Оплата, у.ед. |
|
||
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
|
|
|
|
||||
1 |
|
350 |
420 |
|
610 |
200 |
2 |
|
890 |
130 |
|
650 |
900 |
3 |
|
430 |
520 |
|
600 |
720 |
4 |
|
830 |
610 |
|
780 |
470 |
Решение задачи сводится к реализации следующих этапов :
1.Проверка задачи на сбалансированность.
2.Построение математической модели задачи. Пусть хij = 1 в случае работы i-м водителем по j-му маршруту и xij = 0 в случае отсутствия перевозок по маршруту. Тогда математическая модель задачи примет вид:
целевая функция f |
4 |
4 |
при ограничениях |
= ∑ ∑ cij xij → min |
|||
|
i=1 j=1 |
|
4
∑ xij =1,i =1,4;
j=1
4
∑xij =1, j =1,4;
i=1
xij {0,1},i [1,4], j [1,4].
3. Решение задачи с помощью надстройки Поиск решения:
- подготовка рабочего листа (рис. 17), формулы для расчета представлены в табл. 7;
Таблица 7
|
|
Формулы для расчета в задаче о назначениях |
||
|
|
|
|
|
|
|
Описание |
Ячейка |
Формула |
|
|
Ограничения |
G11 |
=СУММ(С11:F11) |
|
|
|
G12 |
=СУММ(С12:F12) |
|
|
|
G13 |
=СУММ(С13:F1З) |
|
|
|
G14 |
=СУММ(С14:F14) |
|
|
Ограничения |
С15 |
=СУММ(С11:С14) |
|
|
|
D15 |
=CyMM(D11:D14) |
|
|
|
Е15 |
=СУММ(Е11:Е14) |
|
|
|
F15 |
=СУММ(F1:F14) |
26 |
|
Функционал качества (стоимость всех занятий) |
G17 |
=СУММПРОИЗВ(С5:F8;С11:F14) |
|
|
|
|
Рис. 17. Подготовка рабочего листа для решения задач
- установка ограничения в окне Поиск решения, как показано на рис. 18.
Рис. 18. Установка параметров в окне Поиск решения для задачи дискретного программирования
27 |
Решение задачи представлено на рис. 19. |
Рис. 19. Решение задачи о назначениях
1.2.2. Задания для лабораторной работы при решении задач дискретного программирования
на транспорте
Имеется n водителей и m маршрутов движения автобусов. Стоимость сij работы i-м водителем по j-му маршруту приведена в таблицах. Составить план выполнения перевозок таким образом, чтобы все перевозки были выполнены, каждый водитель работал только на одном маршруте, а суммарная стоимость перевозок была минимальной. Задания представлены в соответствующих таблицах по вариантам [4].
|
|
|
Вариант 1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Водитель |
|
|
Стоимость, у.ед. |
|
|
||
|
|
|
|
Маршрут |
|
|
||
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
|
1 |
320 |
360 |
|
210 |
|
650 |
1100 |
|
2 |
100 |
200 |
|
670 |
|
780 |
340 |
|
3 |
510 |
120 |
|
110 |
|
900 |
210 |
28 |
4 |
270 |
540 |
|
200 |
|
950 |
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Водитель |
|
|
Стоимость, у.ед. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Маршрут |
|
|
||
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
4 |
5 |
|
1 |
640 |
400 |
|
|
120 |
|
100 |
1000 |
|
2 |
600 |
540 |
|
|
340 |
|
800 |
400 |
|
3 |
310 |
720 |
|
|
690 |
|
1000 |
480 |
|
4 |
1000 |
100 |
|
|
500 |
|
1100 |
920 |
|
|
|
Вариант 3 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Водитель |
|
|
Стоимость, у.ед. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Маршрут |
|
|
||
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
4 |
5 |
|
1 |
310 |
300 |
|
|
600 |
|
520 |
700 |
|
2 |
500 |
200 |
|
|
720 |
|
800 |
350 |
|
3 |
320 |
550 |
|
|
100 |
|
590 |
200 |
|
4 |
600 |
240 |
|
|
200 |
|
980 |
450 |
|
|
|
Вариант 4 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Водитель |
|
|
Стоимость, у.ед. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Маршрут |
|
|
||
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
4 |
5 |
|
1 |
1000 |
820 |
|
|
610 |
|
200 |
700 |
|
2 |
600 |
250 |
|
|
900 |
|
800 |
330 |
|
3 |
300 |
700 |
|
|
100 |
|
780 |
500 |
|
4 |
910 |
980 |
|
|
220 |
|
300 |
440 |
|
|
|
Вариант 5 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Водитель |
|
|
Стоимость, у.ед. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Маршрут |
|
|
||
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
|
|
1 |
900 |
400 |
|
780 |
|
500 |
700 |
|
|
2 |
120 |
200 |
|
900 |
|
880 |
300 |
|
|
3 |
300 |
800 |
|
100 |
|
900 |
200 |
|
|
4 |
330 |
440 |
|
240 |
|
460 |
530 |
|
|
|
|
Вариант 6 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Водитель |
|
|
Стоимость, у.ед. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Маршрут |
|
|
||
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
|
|
1 |
9 |
4 |
|
6 |
|
2 |
10 |
|
|
2 |
6 |
2 |
|
10 |
|
8 |
2 |
|
|
3 |
3 |
7 |
|
1 |
|
10 |
5 |
|
29 |
4 |
7 |
10 |
|
5 |
|
3 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|