线性规划求解运输订单配载问题,支持多订单组车,单个订单拆分组车,目标函数为最小费用,每车计算费用时,多目的地车辆费用计算的里程取最远目的地计算,怎么设计模型
时间: 2024-09-06 18:08:25 浏览: 159
LINGO1.rar_lingo 最小运输费用问题_目标函数_蔬菜供应_运费
线性规划可以用于解决运输订单配载问题,尤其适用于支持多订单组车和单个订单拆分的情况。为了设计这种模型,我们需要考虑以下几个关键元素:
1. **决策变量**: 设定每个订单i分配到车辆j上的变量x_ij,如果订单i分配给车辆j,则x_ij=1,否则为0。
2. **目标函数**: 以最小化成本为目标,即 \(\text{Minimize} \sum_{i,j}(c_{ij} * x_{ij})\),其中\(c_{ij}\) 是将订单i运送到车辆j的成本(包括运费和其他费用)。
3. **约束条件**:
- **容量约束**: 每辆车的载重和容积有限,表示为 \(\sum_i (w_{i} * x_{ij}) \leq V_j\) 和 \(\sum_i (v_{i} * x_{ij}) \leq C_j\),其中\(w_i\) 和 \(v_i\) 分别是订单i的重量和体积,\(V_j\) 和 \(C_j\) 是车辆j的载重和容积。
- **行驶距离约束**: 如果是多目的地车辆,选择最远目的地的距离作为计算费用的基础,即对于车辆j, \(d_j = \max\limits_{i}(d_{ij})\),其中\(d_{ij}\)是从配送中心到订单i的路程。
- **分配完整订单**: 只能将完整的订单分配给一辆车,即 \(\sum_j x_{ij} = 1\) 对于每个订单i。
- **车辆数量约束**: 确保使用的车辆数不超过某个上限,例如 \(\sum_j x_{ij} \leq n\),其中n是可用的车辆总数。
将这些条件写入线性规划模型后,可以用现有的优化工具如Python的`scipy.optimize.linprog`来求解。具体代码示例如下(假设数据已经准备为DataFrame形式):
```python
from scipy.optimize import linprog
# 建立系数矩阵A, b, c
A = ... # 容量和行驶距离的系数矩阵
b = ... # 容量和行驶距离的限制值
c = np.array([costs]) # 成本向量,这里c_ij即为c[i]
# 添加分配完整订单的二元性约束
ub = np.ones(len(costs))
lb = np.zeros(len(costs))
# 设置目标函数的方向
sense = "min"
solution = linprog(c, A_ub=A, b_ub=b, bounds=(lb, ub), options={"method": "simplex"})
vehicle_assignments = solution.x > 0.5 # 标记哪些订单分配给了哪辆车
```
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