将一个运输问题转化为标准的线形规划问题,并用matlab求解
时间: 2023-12-03 20:43:47 浏览: 52
用matlab解运输问题
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运输问题是一种经典的优化问题,它主要是解决如何在供应地和需求地之间进行最优的配送安排。我们可以将运输问题转化为标准的线性规划问题,并通过MATLAB求解。
假设我们有m个供应地和n个需求地,运输量为xij (i = 1, 2, ..., m; j = 1, 2, ..., n)。每个供应地有ai的供应量,每个需求地有bj的需求量。运输量xij必须满足以下约束条件:
1. 非负性约束:xij ≥ 0。
2. 供应约束:∑xij ≤ ai,i = 1, 2, ..., m。
3. 需求约束:∑xij ≥ bj,j = 1, 2, ..., n。
4. 容量约束:∑xij = ∑xji,i = 1, 2, ..., m; j = 1, 2, ..., n。
目标是最小化运输成本,即
min ∑cijxij
其中cij是从供应地i到需求地j的单位运输成本。
将以上约束条件和目标函数转化为标准的线性规划问题形式,得到如下的线性规划问题:
min ∑cijxij
s.t.
∑xij ≤ ai, i = 1, 2, ..., m
∑xij ≥ bj, j = 1, 2, ..., n
∑xij = ∑xji, i = 1, 2, ..., m; j = 1, 2, ..., n
xij ≥ 0, i = 1, 2, ..., m; j = 1, 2, ..., n
我们可以使用MATLAB的线性规划工具箱来求解上述问题。下面是一个简单的MATLAB代码示例:
```
c = [3 1 7; 2 6 5; 4 9 2]; % 运输成本
a = [10 20 30]; % 供应量
b = [25 15 20]; % 需求量
f = reshape(c', [], 1); % 目标函数系数
Aeq = kron(eye(3), ones(1,3)); % 容量约束系数
beq = a'; % 容量约束值
lb = zeros(9,1); % 非负性约束下界
ub = []; % 非负性约束上界
[x, fval] = linprog(f, [], [], Aeq, beq, lb, ub);
x = reshape(x, [3,3])';
```
在以上代码中,我们首先定义了运输成本矩阵c、供应量向量a和需求量向量b。然后,我们将目标函数系数f、容量约束系数Aeq、容量约束值beq、非负性约束下界lb和非负性约束上界ub定义为线性规划问题的输入参数。最后,我们使用MATLAB的linprog函数求解线性规划问题,并输出最优解x和最优值fval。
需要注意的是,在运输问题中,由于容量约束和非负性约束的存在,我们需要对输入参数进行一些转换。具体来说,我们需要将运输成本矩阵进行转置,将容量约束系数矩阵进行Kronecker积运算,并将供应量向量作为容量约束值输入。
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