选址问题数学模型摘要本题是用图论与算法结合的数学模型,来解决居民各社区生活中存在三个的问题:合理的建立 3 个煤气缴费站的问题;如何建立合理的派出所;市领导人巡视路线最佳安排方案的问题
通过对原型进行初步分析,分清各个要素及求解目标,理出它们之间的联系
在用图论模型描述研究对象时,为了突出与求解目标息息相关的要素,降低思考的复杂度
对客观事物进行抽象、化简,并用图来描述事物特征及内在联系的过程
建立图论模型是为了简化问题,突出要点,以便更深入地研究问题针对问题 1:0-1 规划的穷举法模型
该模型首先采用改善的 Floyd-Warshall 算法计算出城市间最短路径矩阵见附录表一;然后,用 0-1 规划的穷举法获得模型目标函数的最优解,其煤气缴费站设置点分别在 Q、W、M 社区,各社区居民缴费区域见表 7-1,居民与最近的缴费点之间平均距离的最小值 11
7118 百米
针对问题 2:为避免资源的浪费,且满足条件,建立了以最少分组数为目标函数的单目标最优化模型,用问题一中最短路径的 Floyd 算法,运用 LINGO 软件编程计算,得到个社区之间的最短距离,再经过计算可得到本问的派出所管辖范围是 2
最后采用就近归组的搜索方法,逐步优化,最终得到最少需要设置 3个派出所,其所在位置有三种方案,分别是:(1)K 区,W 区,D 区;(2) K 区,W 区,R 区;(3)K 区,W 区,Q 区
最后根据效率和公平性和工作负荷考虑考虑,其第三种方案为最佳方案,故选择 K 区,W 区,Q 区,其各自管辖区域路线图如图 8-1
针对问题 3:建立了双目标最优化模型
首先将问题三转化为三个售货员的最佳旅行售货员问题,得到以总路程最短和路程均衡度最小的目标函数,采用最短路径 Floyd 算法,并用 MATLAB 和 LINGO 软件编程计算,得到最优树图,然后按每块近似有相等总