北航最优化方法大作业实例解析:四组流量工程问题的求解

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北航最优化方法大作业参考文档是一份针对交通工程问题的优化模型分析教程。文档首先定义了一个有向网络G=(N,E),其中N代表节点集合,E代表弧集合,通过点弧关联矩阵A来表达网络中的流量分配约束。矩阵A是N×E阶矩阵,用于表示流量从源节点流出,到达目的节点的过程,其中每个非零元素的符号代表了流量的方向。 文档中提到的四个具体算例涉及到流量工程中的经典问题,每个算例都有不同的流量需求向量b。这些向量b代表了特定的源节点到目的节点之间的流量需求。例如,算例1要求满足四个源节点各4个单位的流量,而算例2、3和4则分别调整了某些弧的需求量,从而带来不同的优化问题。 在解决这些问题时,作者使用了线性规划方法,特别是对偶单纯形法,这是一种求解线性规划问题的经典算法。通过Matlab编程,将约束条件转化为最小化cTx(c是成本系数向量,x是决策变量向量)的目标,同时确保流量分配x满足Axb(b是目标函数的系数向量)和x非负的限制条件。 每个算例的结果都给出了最优决策变量x*(最优流量分配)和对应的最小化成本cTx*。例如,算例1的最优解为x1*=[4000000000000]T,对应的最小成本为20;其他算例的最优解和成本也相应不同。 1.3.1算例1的结果展示了当需求满足条件b1时,如何通过最优化方法找到使总成本最小化的流量分配方案。这个过程不仅展示了理论知识的应用,也体现了数值计算在实际问题中的操作步骤和结果解读。 这份作业参考文档对于学习和理解最优化方法在交通工程中的应用非常有价值,特别是对那些需要解决类似流量分配问题的学生来说,它提供了实际问题的实例和解决策略,有助于深化对线性规划算法的理解。通过解决这些例子,学生可以提升他们的建模能力、编程技能以及解决实际问题的能力。