一个配送中心、19个服务点,由配送中心发出车辆到服务点,每个服务点只能接受一辆车且需求小于车辆容量,构造以时间最短的路径优化模型
时间: 2023-06-13 08:03:22 浏览: 103
这是一个典型的车辆路径问题,可以使用基于图论的算法进行求解。以下是一种可能的解决方案:
1. 将配送中心和所有的服务点看做图中的节点,所有节点之间的距离可以通过计算它们的经纬度或者使用其他距离度量方法得到。
2. 对于每对服务点之间的路径,计算其长度,并将其作为边的权重。
3. 使用图论算法(如 Dijkstra 算法、A* 算法或者 Floyd-Warshall 算法)求解出从配送中心到每个服务点的最短路径。
4. 为每个服务点分配一辆车辆,并按照其最短路径顺序将车辆派往服务点。
5. 在派车的过程中,需要保证每个服务点的需求不超过车辆的容量,如果出现超载的情况,需要重新规划路径或者增加车辆数量。
需要注意的是,如果服务点数量较大,计算每对服务点之间的路径长度可能会比较耗时。可以考虑使用近似算法(如 k-means 聚类)来简化问题,或者使用并行计算技术来加速计算。
相关问题
能不能把你上面写的代码加几个条件 如:由两辆车负责配送 且每个节点只能由一辆车服务,每辆车配送完成后回到配送中心
当然,下面是在上面的代码基础上添加了两辆车负责配送、每个节点只能由一辆车服务、每辆车配送完成后回到配送中心的条件的示例代码:
```python
import gurobipy as gp
from gurobipy import GRB
# 创建模型
m = gp.Model("TimeWindowOptimization")
# 参数
num_nodes = 5 # 节点数量
num_vehicles = 2 # 车辆数量
time_windows = [(0, 0), (1, 4), (2, 6), (3, 8), (1, 10)] # 节点的时间窗 [(开始时间, 结束时间)]
travel_time = [[0, 2, 4, 5, 2],
[2, 0, 3, 2, 3],
[4, 3, 0, 1, 2],
[5, 2, 1, 0, 4],
[2, 3, 2, 4, 0]] # 节点之间的行驶时间
# 创建变量
x = {} # 表示是否从节点i到节点j
for i in range(num_nodes):
for j in range(num_nodes):
x[i, j] = m.addVar(vtype=GRB.BINARY, name=f"x[{i},{j}]")
# 创建约束:每个节点只能进入一次
for i in range(1, num_nodes-1):
m.addConstr(gp.quicksum(x[i, j] for j in range(num_nodes)) == 1)
# 创建约束:每个节点只能离开一次
for j in range(1, num_nodes-1):
m.addConstr(gp.quicksum(x[i, j] for i in range(num_nodes)) == 1)
# 创建约束:时间窗约束
for i in range(num_nodes):
m.addConstr(gp.quicksum(x[i, j] for j in range(num_nodes)) <= 1) # 每个节点只能是一条路径的起点
m.addConstr(gp.quicksum(x[j, i] for j in range(num_nodes)) <= 1) # 每个节点只能是一条路径的终点
m.addConstr(gp.quicksum(travel_time[i][j] * x[i, j] for j in range(num_nodes)) <= time_windows[i][1]) # 节点的结束时间不能超过时间窗的结束时间
m.addConstr(gp.quicksum(travel_time[i][j] * x[i, j] for j in range(num_nodes)) >= time_windows[i][0]) # 节点的开始时间不能早于时间窗的开始时间
# 创建约束:每个节点只能由一辆车服务
for i in range(1, num_nodes-1):
m.addConstr(gp.quicksum(x[j, i] for j in range(num_nodes)) <= num_vehicles)
# 创建约束:每辆车配送完成后回到配送中心
for k in range(num_vehicles):
m.addConstr(gp.quicksum(x[i, 0] for i in range(num_nodes)) == 1)
# 目标函数:最小化总行驶时间
obj = gp.quicksum(travel_time[i][j] * x[i, j] for i in range(num_nodes) for j in range(num_nodes))
m.setObjective(obj, GRB.MINIMIZE)
# 求解模型
m.optimize()
# 打印最优路径
print("Optimal Path:")
for i in range(num_nodes):
for j in range(num_nodes):
if x[i, j].x > 0.5:
print(f"From node {i} to node {j}")
```
在上述代码中,我们添加了两个新的约束。第一个约束是每个节点只能由一辆车服务,我们限制每个节点的入度不超过车辆数量。第二个约束是每辆车配送完成后回到配送中心,我们要求每辆车经过节点0(配送中心)。
请注意,这只是一个简单的示例,实际问题可能需要根据具体情况添加更多的约束和调整参数。
写一个matlab求给定单配送中心坐标,多客户多车辆带容量的路线规划代码
以下是一个简单的MATLAB代码,用于求解给定单配送中心坐标,多客户多车辆带容量的路线规划问题。本代码使用遗传算法进行优化,实现的是一个简单的多目标优化问题,其中目标是最小化总路程和最小化使用的车辆数量。
首先,我们需要定义问题。假设我们已经有了一组顾客的坐标,以及每个顾客的需求量和每辆车的容量限制。我们的任务是找到一组路线,使得所有顾客的需求都被满足,且所有车辆的容量限制都得到了满足,同时最小化总路程和使用的车辆数量。
接下来,我们需要定义遗传算法的参数。这些参数包括种群大小、交叉率、变异率、最大迭代次数等等。在这里,我们将种群大小设置为100,交叉率和变异率分别设置为0.8和0.1,最大迭代次数设置为100。
最后,我们需要定义遗传算法的适应度函数。适应度函数将每个个体(即一组路线)映射到一个适应度值上,这个适应度值应该与目标函数相关。在这里,我们定义适应度函数为两个目标函数的加权和,其中两个目标函数分别是总路程和使用的车辆数量。
代码如下:
```
% 定义问题
customer_locations = [10 20; 20 30; 30 40; 40 50; 50 60];
customer_demands = [5 3 2 4 1];
vehicle_capacity = 10;
depot_location = [0 0];
% 定义遗传算法参数
population_size = 100;
crossover_rate = 0.8;
mutation_rate = 0.1;
max_iterations = 100;
% 定义遗传算法适应度函数
fitness_function = @(routes) [total_distance(routes), num_vehicles(routes)];
% 运行遗传算法
options = gaoptimset('PopulationSize', population_size, 'Generations', max_iterations, 'CrossoverFraction', crossover_rate, 'MutationFcn', {@mutationuniform, mutation_rate}, 'Display', 'iter');
[best_routes, best_fitness] = gamultiobj(fitness_function, length(customer_demands) + 1, [], [], [], [], [], [], options);
% 输出结果
disp('最优路线:');
disp(best_routes);
disp('最优适应度:');
disp(best_fitness);
% 计算总路程
function distance = total_distance(routes)
distance = 0;
for i = 1:length(routes)
route = routes{i};
for j = 1:length(route)-1
distance = distance + norm(customer_locations(route(j),:) - customer_locations(route(j+1),:));
end
end
end
% 计算使用的车辆数量
function num = num_vehicles(routes)
num = length(routes);
end
```
这个代码使用了MATLAB的`gaoptimset`函数来设置遗传算法参数,使用了`gamultiobj`函数来运行遗传算法,并使用了匿名函数来定义适应度函数。
注意,这个代码还使用了两个辅助函数`total_distance`和`num_vehicles`,用于计算总路程和使用的车辆数量。这些函数都比较简单,主要是遍历每个路线并计算距离或车辆数量。
需要注意的是,这个代码只是一个简单的示例,实际应用中可能需要考虑更多的限制条件,例如时间窗口、车辆的服务时间、路线的顺序等等。
相关推荐
![java](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083646.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)