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
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 -Р 5х3 -j-0х4 |
5200 |
||
2000хj -{ -1000^2 -р 600х3 -р 2000х4 $ci /0000 |
|||
2000Х| -р 2000х2 -р450х3 |
-Р 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 ОХ3.1—400 0 0 = —Х ц — Х [2—х 13— Хц-р 8
0= —x2i—х22—х2з—х24 4" 10
0 = — Х 31— Х 39— Х 33— х 344 - 6
v,7^ 0 ; (1=1, 2, 3; /= 1 , 2, 3, 4)
€ 4