Файл: Воркут А.И. Автомобильные перевозки партионных грузов учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.07.2024

Просмотров: 145

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

На заключительном этапе в матрице всегда остается только один элемент, который может быть включен в мар­ шрут. В нашем примере это элемент А — 1 (табл. 21).

В процессе решения могут оказаться в каком-либо столб-. це или ряду вычеркнутыми все элементы. Если это про­ изойдет, то решение продолжается как обычно, и из ряда или столбца, в котором не осталось ни одного элемента для выбора, выбираем элемент, завершающий маршрут, несмо­ тря на то, что он был ранее зачеркнут.

Таблица 21

В результате записываем рекомендуемый развозочный маршрут

Л — 1 — 3 — 2 — 4 — Л,

его длина

—1 ~h h—з ~h h—2 4 —4 + Ц — а 15,9 км

на 1,5 км меньше длины маршрута Л —3—2—1—4—Л, выбранного нами ранее по кратчайшей связывающей сети

. и методом суммирования по столбцам.

§5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЕЙ

ИОПРЕДЕЛЕНИЕ КРАТЧАЙШИХ РАССТОЯНИЙ

При планировании работы автомобилей на развозочных маршрутах трудоемкой задачей является определение крат­ чайших расстояний между пунктами на сети.

Выбрать кратчайший путь визуально можно только между двумя близлежащими пунктами. Если же пункты достаточно удалены друг от Друга, то представляются раз­ личные варианты маршрута движения, для выбора наи­ лучшего — кратчайшего — требуется сравнить варианты.

110

Научную основу для решения этой задачи дает математи­ ческая теория графов.

Разработаны и применяются различные алгоритмы и программы определения кратчайших расстояний на ЭВМ. , Для решения задачи подготавливается информация о расстояниях между пунктами городской дорожной сети. С этой целью составляется модель транспортной сети горо­ да, представляющая, собой графическое изображение улиц (дорог). Их основные пере­

сечения образуют вершины

 

 

(узлы) сети.

 

 

 

( Допустимое число вер­

 

 

шин и звеньев определяется

 

 

объемом оперативной па­

 

 

мяти электронных вычисли­

 

 

тельных машин, на которых

 

 

выполняются расчеты.

 

__

При составлении модели ^

 

транспортной сети должно

/

-------------

учитываться наличие пере-

*

 

крестков с

запрещенными

 

поворотами

ИЛИ разворота-

Р и с - 2 9 - Участок транспортной сети

ми и одностороннее движе-

и Расстояния между пунктами.

ние, которое на модели сети обозначают звеном со стрелкой, указывающей разрешенное направление движения.

В ряде городов запрещен транзитный проезд через центр города. При необходимости завоза груза в пункты, расположенные в центре города, или вывоза груза из этих пунктов, следует руководствоваться «Правилами дорож­ ного движения». Поэтому модели могут иметь разный вид для случаев заезда в центр города и транзитного проезда и выезда из центра города. Кроме того, могут быть моди­ фикации модели, учитывающие ограничения движения, связанные с большой грузоподъемностью подвижного состава.

После составления модели транспортной сети замеряют расстояния. Предположим, что некоторая точка замера р является центром замера, к которому сходится п дорог. Тогда замеряется расстояние от точки р до ближайших

точек дорог.

Эти ближайшие точки назовем соседями точ­

ки

р.

(рис. 29), для точки 1 соседями будут точки

 

Например

2,

3 и 4, для точки 21, 5 и 6.

I ll


Если движение на улице (дороге) двухстороннее, то связь должна быть также двухсторонней, а расстояние при проезде в прямом и обратном направлениях одинаково.

При этом,

если соседями точки 1 являются точки 2,

3

и 4,

 

 

Таблица 22

то точки 2,

3 и 4

должны

Расстояния

между

соседними

быть

соседями

точки

 

1.

пунктами

 

 

 

Если это не будет указано,

 

Номер точки,

 

это свидетельствует об одно­

Номер точ­

Расстоя­

стороннем движении. Полу­

с которой ,

ки замера

имеется связь

ние, км

ченные

данные — расстоя­

 

 

 

 

 

 

ния

от точек к соседям за­

 

 

2

3,6

носят в таблицы (табл.

2 2 ).

1

 

3

4,2

 

 

Рассмотрим один

из ал­

 

 

4

0,6

 

 

 

 

 

горитмов

решения

задачи

 

 

1

3,6

(для

условий

рис.

29) *.

 

 

Необходимо

 

вычислить

2

 

5

1,7

 

 

 

6

3,0

кратчайшие рассстояния от

 

 

 

 

точки Рг

до точек

Р2, Р3,

 

 

1

4,2

..., Рв.Для этого составляем

О

 

4

1,8

таблицу (табл. 23),

в кото­

 

5

1,2

рую заносим расстояния /ц

 

 

 

 

6

2,4

от

каждой

точки

 

Pt (i

 

 

1

 

=

1 ,

2 ,

...,

6 )

до

всех

со­

 

 

0,6

седних с нею точек.

 

 

 

 

 

3

1,8

 

Каждой точке Pj ставим

 

 

 

1,7

в соответствие

число

//

по

 

 

2

следующему правилу.

Точ­

 

 

3

1,2

ке,

от

которой считаются

 

 

4

1,2

 

 

расстояния, ставится соот­

 

 

6

0,6

 

 

 

 

ветственно

число

с

1} — 0 .

 

 

 

 

Затем,

начиная

i — 1,

 

 

2

3,0

рассматриваем

клетки г-го

6

 

3

2,4

столбца

 

с

заполненными

 

 

5

0,6

 

 

 

расстояниями

/г/,

 

и

если

для некоторой

клетки

(t, /)

 

уже определено lh a

lj еще не

определено, то полагаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h h + hi

и вносим его в клетки с номером / левого столбца и верхней строки таблицы.

В силу связанности сети все числа /; и lt (i, / = 1,2, 6 ) можно найти.

* Излагается матричный вариант алгоритма Форда [27],



Таблица 23

 

р :

Р*

Р 3

P i

Рь

Р 6

1,

\

 

 

 

 

 

Рл

3,6

4,2

0,6

 

 

Рг

3,6

 

 

1,7

3,0

Р3

4,2

 

1,8

1,2

2,4

Р*

0,6

 

1,8

1,2

 

Ръ

 

1,7

1,2

 

0,6

Рв

 

3,0

2,4

 

0,6

Если в /-й строке имеется несколько 1 ц и при этом соот­ ветствующие lt уже найдены, то полагаем

Для рассматриваемого примера принимаем = 0. За­ писываем это значение против Рг в левом столбце и в вер­ хней строке (табл. 24).

Далее просматриваем первый столбец, в нем имеется

три

заполненных клетки. Вычисляем:

/а =

+ 1х- 2 =

=

3,6, U = k + 1~г—з = 4,2

и / 4 = k +

—4 =

0,6.

Вычисляем и заносим в таблицу остальные //. Так как

в строке Ръ есть две

клетки

(2,5) и (3,5),

для

которых 12

и / 3

уже определены,

то

 

 

 

 

/ 5 =

min (12+

/2_з) = 5,3;

 

 

 

 

4" ^з—5 = 5,4;

 

 

U — 4 + h—6 = 5,9.

Теперь просмотрим заполненные клетки (г, /) табл. 24, начиная с первой строки, и сравним для них разности // —/г

из


Таблица 24

\ p

,

 

P .

P *'

Рз

 

P*

P .

 

 

 

 

 

 

 

0

3,6

4,2

0,6

| 5,3

5,9

 

P i

0

-

3,6

4,2

0,6

 

 

 

p ,

3,6

3,6

 

 

 

1,7

3,0

 

P 3

4,2

4,2

 

 

1,8

1,2

2,4

 

P 4

0,6

0,6

 

1,8

1,2

 

 

P 5

5,3

 

1,7

1,2

 

0,6

 

Pe

5,9

 

3,0

2,4

 

0,6

с соответствующими 1и-. Возможны такие случаи:

 

и

 

 

,h

h

hi

 

 

 

 

 

 

 

h

h^* hi-

 

 

 

 

Для

тех

клеток

(I, /),

где // — h

<

/,■/,

оставляем lt и

lj без изменения.

 

 

 

 

 

 

 

Для тех клеток,

где // — /,• >

/г/,

записываем

 

 

 

 

lj

= /г +

/,/,

 

 

 

 

а затем исправляем /г в соответствующем столбце.

Этот процесс повторяется до тех пор, пока для всех клеток, где lt известно, // — h < h/. Тогда числа lj и lt определяют кратчайшие расстояния от точки Рг до всех остальных.

Для заполненных клеток первого столбца (табл. 24)

получаем:

 

ч

h h

3,6 =

l\ —2,

h — 4,2 =

/i_3,

^4 -- /4 =

0,6 =

/1_4,

114