周期性時變網(wǎng)絡中糧食物流優(yōu)化問題.pdf

1、糧食是國家重要的經濟和戰(zhàn)略物資.糧食調運問題是國家糧食管理部門和糧食企業(yè)急需解決的重要問題.隨著電子商務和第三方物流的興起,出現(xiàn)了專業(yè)化的糧食物流企業(yè),為糧食物流的專業(yè)化運行和成本節(jié)約開創(chuàng)了新的模式.在糧食物流決策中,需要同時考慮運行時間、成本和風險等因素,這樣,就將傳統(tǒng)單目標的運輸路徑問題轉變成了多目標問題.同時,時間因素對糧食運輸?shù)闹T多因素都會產生一定的影響.因此研究具有時變特性的糧食運輸問題具有極強的社會背景和應用前景.目前文獻中

2、研究的時變性物流調度往往以城市交通為背景.城市交通狀況變化的特點是以一天為一個周期,因而調度也在一天內進行.糧食運輸與市內物流不同,由于它是跨城市、跨地區(qū)的,運行時間相對比較長,一次運輸要經歷多個周期.因此,針對糧食運輸?shù)奶攸c,有必要研究周期性時變網(wǎng)絡中的物流調度問題.本論文從這種特殊時變網(wǎng)絡中的最短路問題入手,從數(shù)學模型及算法設計方面開展研究.主要研究成果如下:首先建立周期性時變網(wǎng)絡中最速路問題的數(shù)學模型,其中主要運用整數(shù)的模運算,得

3、到動態(tài)的狀態(tài)轉移方程.設一個周期分為K個時段k=0,1,…,K-1.已知t(i,j,k)為車輛在時段(狀態(tài))k從頂點i出發(fā)運行到頂點j的時間長度,則到達頂點j的時段(狀態(tài))為k’=[k+t(i,j,k)](modK).通過引進車輛在時段k進入邊e(i,j)的指示變量x(i,j,k)以及車輛在時刻k經過頂點i的指示變量y(i,k),可得到最速路的數(shù)學模型:其中目標函數(shù)(0.0.1)表示所選出邊的運行時間之和最小;約束條件(0.0.2)表示

4、在時刻0從起點s出發(fā);(0.0.3)表示可在任意時段到達終點d;條件(0.0.4)表示車流經過的頂點;條件(0.0.5)表示狀態(tài)轉移關系:x(i,j,k)=1(?)y(j,k’)=1;條件(0.0.6)為(0,1)變量約束.這是一個(0,1)整數(shù)規(guī)劃.其次,由于(0,1)整數(shù)規(guī)劃不便求解,我們將其轉化為圖論模型.其主要思想是將頂點處于的不同狀態(tài)看做不同頂點,按照狀態(tài)轉移方程來連邊.這樣便得到一個周期性時變網(wǎng)絡.然后在其中運用已知的最短路