Файл: Тихомиров В.И. Линейное программирование в организации и планировании путевого хозяйства конспект лекций для студентов специальности Стр-во ж. д., путь и путевое хоз-во учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.07.2024

Просмотров: 248

Скачиваний: 0

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

о>

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9

Номер

 

 

 

1

1

1

0

0

0

0

Базис

c

План

 

 

 

 

 

 

 

итерации

 

 

 

Xl

X;

x 3

Xl

X-o

x e

Xi

 

 

 

 

 

-V,

0

1.5

1

1,5

1,2

1

0

0

0

0

х ь

0

1,0

| Г Щ |

0,75

1

0

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

450

350

 

0

2

1,5

 

Zj Cj

0

- 1

Xt

0

0.65/1,1

0

■*1

1

1/1.1

1

1

0

145/1,1

0

 

Xl

0

0 ,7/1,1

0

 

Zj - C j

1/1.1

0

Xl

0

3,6

 

x t

1

0,62

 

Xn

1

0,42

 

X7

0

0,35

 

550

450

0

0

1

0

1,7

2

0

0

0

1

— 1

—1

0

0

0

0

0,9/1,1

0,32/1,1

1

-1 /1 ,1

0

0

0.75/1,1

1/1.1

0

1/1.1

1

0

|| 3425/11 |

1450/11

0

-3500/11

0

0

745/1100

7/11

0

-15/11

0

1

-7/22

-1/11

0

10/11

0

0

- C j

1,04

0

0

0,039

0

0,01

7/6850

0

* Столбцы под неизвестными

не заполнены,

так как

получено оптимальное решение.

 

 

 


Требуется составить такой план, при котором был бы вы­ полнен максимальный объем работы при имеющихся ограни­ ченных ресурсах.

Исходные данные для составления плана представлены в табл. 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 10

Пере-

 

 

 

 

Нормы затрат на единицу продукции

Виды ремонтов

 

 

 

 

 

 

мен-

 

рель­

ще­

шпалы,

скрепле­ чел.-дни

iiые

 

 

 

 

 

 

 

 

бень ,

 

 

 

 

 

сы , т

м>

шт.

ния, т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х-1 Капитальный

ремонт с

130

2000

2000

35

500

Л'2

постановкой на щебень

Капитальный

ремонт

на

130

1000

2000

35

400

 

старом

щебне . .

. .

Х 'з

Средний

ремонт па

ста­

5

600

450

2.0

350

 

ром щ ебне...................

Х 'з

Подъемочный

ремонт

на

 

200

200

0 5

300

 

старом

щебне . .

. .

 

 

Ресурсы на год . . .

.

52С0

70000

90000

1500

110000

Ре ше н и е .

Составляем систему

ограничений

и целевую

функцию, для чего количество километров,

отремонтирован­

ных первым, вторым, третьим и четвертым видами ремонтов обозначим соответственно через хь х2, х3, х4.

Система ограничений и целевая функция будут иметь вид:

1ЗОх1-Р 130х2 5х3 -j-0х4

5200

2000хj -{ -1000^2 600х3 2000х4 $ci /0000

2000Х| 2000х2 -р450х3

200x4s=ci90000

35Х] -р35х2 -р2х3 + 0,5х4

1500,

 

500х1+ 400х2 -рЗ50х3 -р300х4

110 000,

x' i^O ; х'2 > 0; х3> 0; х4)>0,

 

Z=Xi+ х2-рхз-рх4^-тах.

 

 

Преобразуем систему неравенств в равенства путем введе­

ния дополнительных переменных х5,

х6,

х7,

х8, х9.

1ЗОхj -р 130х2 -р5х3 -р0х4+ х 5 = 5200

2000х, + 1000х2 -р600х3 + 2000х4 + х@= 70000 2000Х) -р2000х2 + 450х3 -р200х4 -рх7 = 90000 35Х] + 35х 2-р2х3 + 0,5х 4-Р х8 = 1500

50Охр -р400х2 -рЗ50х3 -р300х4 -Р Xg = 110000 Х'1^ 0; х2> 0; х3 > 0; х4зг0.

Z=x'i + х2 + х'з+ хр-^-шах.

Переходим к симплексной таблице (табл. 11).

61


Номеритерации

и

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица II

 

 

 

1

1

1

1

0

0

0

0

0

Базис

С

План

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x,

Xn

■*3

 

x b

*6

x 7

-<8

Xo

 

0

5200

130

130

5

0

1

0

0

0

0

-*0

0

70000

120001

1000

6C0

200

0

1

0

0

0

*7

0

90000

2000

2000

450

200

0

0

1

0

0

■*8

0

1500

35

35

2

0,5

0

0

0

1

0

*9

0

110000

500

400

350

300

0

0

0

0

1

 

l j - C j

.0

 

- 1

 

- 1

0

0

0

0

0

Л'о

0

650

0

65

-3 1

- 1 3

1

-13/2C0

0

0

0

Л'|

1

35

1

1/2

340

1 1/Ю 1

0

■ 1/2000

0

0

0

Л'7

0

20000

0

1000

- 1? 0

0

0

- 1

1

0

0

лг8

0

275

0

35/2

-17/2

—3

0

-35/2000

0

1

0

х и

0

92500

0

150

200

250

0

-1/4

0

0

1

 

Z j - C j

35

0

-1 /2

-7/10

-9/10

0

1/200

0

0

0

-V1

о

5200

130

130

5

0

1

0

0

0

0

Xt

1

350

110

5

3

1

0

1/200

0

0

0

Х1

0

20000

0

1000

— 150

0

0

- 1

0

0

0

■*8

0

1325

30

75/2

1/2

0

0

-5/2000

0

1

0

•*9

0

5000

-2500

—1100

-550

0

0

—3/2

0

0

1

 

Zj Cj

350

9

4

2

0

0

1/200

0

0

0


Итак, за две итерации получен оптимальный план: 350 км- подъемочного ремонта пути.

З а д а ч а 3

Эта задача о закреплении путевых машинных станций за' участкам» работ.

Допустим имеется я различных категорий ПМС, которые нужно закрепить за определенными участками.

Пусть годовой объем работ ПМС i-того типа на /'-том- участке равен atj км, а связанные с ним годовые затраты ПМС by руб. Определить число хи ПМС i-того типа, ко­ торое следует закрепить за /-том участком для обеспечения, ремонта этого участка в объеме а,;- км (г==1, . . . , «; / = 1,..., т) при минимальных годовых затратах, если известно, что имеет­ ся Nt ПМС i-того типа i= 1,..., п).

Так как объем работ на /-том участке равен

ау ху + . - ■o,njxnj (/ = 1, ... , т). а суммарные расходы состав­ ляют при этом

2 1 /2-1 W

то задача состоит в минимизации линейной формы

 

 

т

п

 

 

 

 

 

I - 11=1

 

 

 

при следующих ограничениях:

 

 

 

 

ач хч +

. . . + anJ xnJ>

a, (i =

1.........

m)

xh +

. . . - f

x , m -

N x

(i =

1 ................

ti)

A'i; 0 0 (i =

1, ...

л;

/ = 1,

. . . ,

m).

Задача решается симплексным методом с учетом целочис­ ленное™ Х у .

Положим, три категории ПМС следует распределить между четырьмя участками. В табл. 12 указаны количества ПМС каждой категории, годовой объем работ для каждой ПМС в: километрах капитального ремонта и соответствующие годовыезатр аты.

63,


 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12

Катего­

 

Годовой объем

работ

Годовые затраты одной

Количе­

одной ПМС на участках,

 

ПМС по участкам,

рия

 

 

км

 

 

тыс.

руб.

 

ПМС,

ство

 

 

 

 

 

 

 

 

группа

ПМС

1

И

ш

IV

1

II

III

IV

 

 

1

S

75

0П

50

100

С

Ш

8

15

2

10

60

60

70

50

8

7

4

6

3

6

50

45

35

4J

6

7

4

7

Надо закрепить ПМС за участками так, чтобы при мини­

мальных

годовых затратах отремонтировать иа каждом участке

соответственно не менее 300, 180, 350, 400 км пути. Обозначим через Хц число ПМС t-той категории (i = 1,2,3),

которое планируется закрепить за /-тым участком (/=1,2, 3,4). Тогда задача сводится к минимизации линейной формы:

Z, = 6 .v 1 1 -}- 10.v12 И- 8 х iз—}—15х] 4 -{-8 х2 1 -Т 7х22 4- 4х2з4-

4- бд'24 4- 6 х31 4-1 х з2 4- 4 .V33 4- 7л'з.|

при следующих ограничениях:

/ 5-Vj1 4~ 6 O-V2 1 4“ 5 ОХ31

300

90х12 4“ 60^22 4~ 45х32^

180

50х134- /0х2з4- З5х33 ^

350

10 0 Х[4 4“ 50х24 4~ 40х34^ 4 0 0

Хц 4-Xi2 4-xI3 4-xI4 = 8

Х21 + х2 2 4-х2 3 4-х24= 1 0

х31 4- Х39 + Х33 4- Х34 = 6

ху > 0 ; ( i= l ,2, 3; /= 1 , 2, 3, 4)

Перепишем ограничения в таком виде:

у 1= 75хи 4“ 60х214- 50х31—300

Уч = 90х12 4- 60х22 4- 45х32— 180 Д-? 0

У з = 50х13 -f- 70х2з4- 35хзз—350 ^ 0

у4 = 1 ООх144- 50х24 -г 4 ОХ3.1400 0 0 = —Х ц — Х [2—х 13Хц-р 8

0= —x2i—х22—х2з—х24 4" 10

0 = — Х 31— Х 39— Х 33х 344 - 6

v,7^ 0 ; (1=1, 2, 3; /= 1 , 2, 3, 4)

€ 4