Задача маршрутизации «на узкие места» с системой первоочередных заданий

  • Александр Георгиевич Ченцов
    • Институт математики и механики им. Н.Н. Красовского УрО РАН
    • Уральский федеральный университет
Ключевые слова: динамическое программирование, маршрут, условия предшествования

Аннотация

Рассматривается минимаксная задача маршрутизации, связанная с посещением мегаполисов при условиях предшествования и функциях стоимости, допускающих зависимость от списка заданий. Предполагается, что выделена некоторая система мегаполисов, подлежащих посещению в первую очередь. Для решения предлагается подход с применением декомпозиции в совокупность двух минимаксных задач маршрутизации. Построена двухэтапная процедура на основе широко понимаемого динамического программирования, реализующая оптимальное композиционное решение. Упомянутая оптимальность устанавливается теоретическими методами в общей постановке. Применение полученных результатов возможно при исследовании многоэтапных процессов, связанных с регулярным выделением ресурсов. Другой вариант применения касается частного случая одноэлементных мегаполисов (т.е. городов) и может быть связан с вопросами авиационной логистики при организации системы перелетов с использованием одного средства (самолет, вертолет) при наличии системы заданий по осуществлению попутной перевозки грузов с выделением приоритетных посещений, реализуемых в первую очередь.

Литература

1. Ченцов А.Г., Ченцов П.А. Динамическое программирование в задаче маршрутизации: декомпозиционный вариант // Вестник российских университетов. Математика. 2022. Т. 27. № 137. С. 95-124. https://doi.org/10.20310/2686-9667-2022-27-137-95-124
2. Ченцов А.Г., Ченцов П.А. Экстремальная двухэтапная задача маршрутизации и процедуры на основе динамического программирования // Труды Института математики и механики УрО РАН. 2022. Т. 28. № 2. C. 215-248. https://doi.org/10.21538/0134-4889-2022-28-2-215-248
3. Петунин А.А., Ченцов А.Г., Ченцов П.А. Оптимальная маршрутизация инструмента машин фигурной листовой резки с числовым программным управлением. Математические модели и алгоритмы. Екатеринбург: УрФУ, 2020.
4. Ченцов А.Г., Ченцов А.А. Динамическое программирование и вопросы разрешимости задачи маршрутизации «на узкие места» с ресурсными ограничениями // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2022. Т. 32. Вып. 4. С. 569-592. https://doi.org/10.35634/vm220406
5. Меламед И.И., Сергеев С.И., Сигал И.Х. Задача коммивояжера. Вопросы теории // Автоматика и телемеханика. 1989. Вып. 9. С. 3-33 http://mi.mathnet.ru/at6414
6. Gutin G., Punnen A.P. The traveling salesman problem and its variations. New York: Springer, 2007. https://doi.org/10.1007/b101971
7. Cook W.J. In pursuit of the traveling salesman. Mathematics at the limits of computation. Princeton: Princeton University Press, 2012. https://zbmath.org/?q=an:1236.00007
8. Гимади Э.Х., Хачай М.Ю. Экстремальные задачи на множествах перестановок. Екатеринбург: УМЦ УПИ, 2016.
9. Сергеев С.И. Алгоритмы решения минимаксной задачи коммивояжера. I. Подход на основе динамического программирования // Автоматика и телемеханика. 1995. Вып. 7. С. 144-150. http://mi.mathnet.ru/at3684
10. Беллман Р. Применение динамического программирования к задаче о коммивояжере // Кибернетический сборник. М.: Мир, 1964. Т. 9. С. 219-228.
11. Хелд М., Карп Р.М. Применение динамического программирования к задачам упорядочения // Кибернетический сборник. М.: Мир, 1964. Т. 9. С. 202-218.
12. Ченцов А.Г., Ченцов А.А. Маршрутизация перемещений при динамических ограничениях: задача «на узкие места» // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2016. Т. 26. Вып. 1. С. 121-140. https://doi.org/10.20537/vm160110
13. Ченцов А.Г., Ченцов А.А., Сесекин А.Н. Динамическое программирование в обобщенной задаче «на узкие места» и оптимизация точки старта // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2018. Т. 28. Вып. 3. С. 348-363. https://doi.org/10.20537/vm180306
14. Ченцов А.Г., Ченцов А.А., Сесекин А.Н. Задачи маршрутизации перемещений с неаддитивным агрегированием затрат. М.: Ленанд, 2021.
15. Куратовский К., Мостовский А. Теория множеств. М.: Мир, 1970.
16. Дьёдонне Ж. Основы современного анализа. М.: Мир, 1964.
17. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. М.: МЦНМО, 2002.
18. Варга Дж. Оптимальное управление дифференциальными и функциональными уравнениями. М.: Наука, 1977.
19. Ченцов А.Г. Экстремальные задачи маршрутизации и распределения заданий: вопросы теории. М.-Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, Ижевский институт компьютерных исследований, 2008.
20. Lawler E.L. Efficient implementation of dynamic programming algorithms for sequencing problems. Report: BW 106/79. Amsterdam: Stichting Mathematisch Centrum, 1979.
21. Ченцов А.Г., Ченцов А.А. К вопросу о нахождении значения маршрутной задачи с ограничениями // Проблеми керування та інформатики. 2016. № 1. С. 41-54. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29236757
Поступила в редакцию 2023-03-20
Опубликована 2023-05-20
Выпуск
Раздел
Математика
Страницы
156-186