MaxFlow_TRA_LP1. Максимальный поток, Данциг. Максимум перевозок через транспортную сеть. Планирование поставок, логистика, ритейл. 1 интервал.

Описание Области

подробнее…

Постановка задачи

В теории оптимизации и теории графов, задача о максимальном потоке заключается в нахождении такого потока по транспортной сети, что сумма потоков из истока, или, что то же самое, сумма потоков в сток максимальна. Задача о максимальном потоке является частным случаем более трудных задач, как например задача о циркуляции.

Дано:

•  1 источник – завод (склад), с которого начинается передача потока (перевозка товара).

•  1 сток – магазин (склад), которым заканчивается передача потока (перевозка товара).

•  Набор промежуточных вершин (складов), через которые проходит поток (перевозятся товары).

•  Набор дуг (дорог), соединяющих вершины графа. Каждой дуге сопоставляется пропускная способность.

•  Величина потока (объем товара) который требуется передать от источника к стоку.

Требуется:

Найти максимально возможную величину потока (объем товара) который можно передать от источника к стоку. Т.е. максимально возможный объем товара, который можно перевезти от завода до магазина.

кратко

Особенности Объекта

подробнее…

Число установок соответствует числу вершин графа – завода, магазина, складов.

Установка отражает прохождение потока через вершину графа – прохождение товара через склад.

Операциями установки является прохождение потока по дуге графа, исходящей из вершины – прохождение товара по одной из дорог, выходящих из склада.

Потоками операции является величина потока, проходящего по дуге графа – объем товара, перевезенного по дороге.

Условия:

Для потоков операций установок задается ограничение баланса – товар не задерживается по дороге. Отсутствие буферизации в вершинах графа задается ограничениями на границы емкости в конце горизонта – товар не задерживается и не накапливается на складах.

Для задания требования по величине потока из источника в сток используются остатки емкостей и границы емкостей в конце горизонта – задается объем перевозки товара.

Ограничения на пропускную способность задается границами плана по потокам за горизонт.

Критерий – максимум потока, проходящего через транспортную сеть. Для максимизации потока используется критерий суммарных прибыли-затрат от продаж-покупок. Для этого цена емкости стока равна 1, и ее накопление аккумулирует поток через транспортную сеть.

кратко

Схема Объекта

подробнее…

Рисунок. Общий вид потоковой схемы объекта «краткая»

Рисунок. фрагмент потоковой схемы объекта «с именами»

кратко

Особенности Решения S.MaxFlow_TRA_LP1.

Особенности Задачи

подробнее…

Для определения максимального потока для доставки товаров задаются пропускные способности для каждого участка транспортной сети.

Схематически это можно представить:

Рисунок. Пропускная способность и стоимость перевозки по участкам сети.

Примечание. Первая пометка является пропускной способностью, а вторая – стоимостью (в данной задаче не используется).

Пропускная способность участков сети задается ограничением на план по потоку

Рисунок. Фрагмент формы – установка, операция, поток

Критерий задачи – максимум суммарного потока перевозок через транспортную сеть, стоимость перевозок не учитывается.

Задается ценой последнего узла сети – Магазина и критерием максимума прибыли-затрат от продаж-покупок

Рисунок. Фрагмент формы – стадия, емкость

кратко

Исходные данные

подробнее…

Выбор способа доставки объема товара по участкам пути

Рисунок. Фрагмент формы – стадия, установка, операция, поток

Запасы товара в исходном заводе, промежуточных складах, объем доставки по отдельному участку.

Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость

Примечание. Запасы завода не учитываются, ограничения на них нет. Запасы во всех промежуточных складах равны 0 – товар не накапливается на промежуточных складах.

Запасы товара промежуточных складах, магазине, объем доставки по отдельному участку.

Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость

Примечание. Запасы во всех промежуточных складах равны 0 – товар не накапливается на промежуточных складах. Запас в магазине не ограничивается.

кратко

Результаты решения

подробнее…

Доставленные товары по участкам транспортной сети:

Рисунок. Гистограммы изменения состояния емкостей

Перевезенные товары с завода в магазин:

Рисунок. Гистограммы изменения состояния емкостей

Объяснения решения

Рисунок. Фрагмент трассы объяснений Решателя LP

Размерность задачи и характеристики расчета

Размерность задачи:

Стадий 3, Установок 6, Операций 18, Емкостей 19, Интервалов 1, Переменных 128, Ограничений 238.

Характеристики расчета:

Минут до оптимального 00:00:00,231

Решатель LpSolve, сервер Intel Core i5-4570 3,2GHz.

кратко