Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Глава V_.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
27.04.2019
Размер:
1.21 Mб
Скачать

Задача об оптимальном маршруте в сети дорог

Маршрут может быть оптимальным в различных смыслах – минимум расхода горючего, минимальное время в пути, минимум вероятности аварии и т.п. В этом разделе определим кратчайший путь между пунктами А и В. Пункты находятся вне города и их разделяет сложная сеть дорог, рис. 6.4.

С еть дорог разобьем на зоны путем введения пунктирных не пересекающихся разграничительных линий. Линии эти можно наносить с любой частотой и наклоном. Более выгодно разграничительные линии проводить через узловые точки дорог, т.к. в этом случае сокращается количество анализируемых вариантов.

Разграничительным линиям присвоим номер k, , т.о. в нашем распоряжении окажутся n зон (см. рис. 6.4). Далее обозначим через ( где – количество точек на линии k) пункты под номером i на k-й разграничительной линии. Исходные и конечные пункты при этом будут обозначены как и . Далее обозначим через расстояние между точками , , а через – кратчайшее расстояние между пунктами и пунктом В. В таком случае основное функциональное уравнение Беллмана запишется как

. (6.2)

Вообще говоря, при решении конкретных задач это уравнение можно использовать в более простом виде, а именно,

.

П ример. Сеть дорог с километражем представлена на рис. 6.5.

В соответствии с принципом Беллмана вначале рассмотрим этап под номером IV – переход с разграничительной линии под номером 4 в точку B. Составляем таблицу 6.7.

k = 4 Таблица 6.7

i

j

1

B

50

50

2

B

38

38

3

B

36

36

4

B

46

36

5

B

76

76

В колонке i указаны номера точек на разграничительной линии 4, а в колонке – расстояние между этими точками и точкой B.

Этап III. На этом этапе составляется таблица 6.8 – перехода из точек разграничительной линии 3 в точку B.

k = 3 Таблица 6.8

i

j

1

1

2

3

4

5

39

39

50

38

36

46

76

89

77

77

2

1

2

3

4

5

37

30

50

38

36

46

76

73

76

73

3

1

2

3

4

5

42

50

38

36

46

76

118

118

4

1

2

3

4

5

50

38

36

46

76

При составлении этой таблицы был учтен тот факт, что, например, из точки 1 линии 3 нет дороги в точку 3 разграничительной линии 4, а потому расстояние между ними принято равным бесконечности. В таком случае такие точки вообще можно не рассматривать (что в дальнейшем и будем делать) и вместо табл. 6.8 следует использовать более простую табл. 6.9.

k = 3 Таблица 6.9

i

j

1

1

2

39

39

50

38

89

77

77

2

3

4

37

30

36

46

73

76

73

3

5

42

76

118

118

Колонка заполняется по табл. 6.7, величины находятся как наилучшее значение колонки .

Этап II. Составляется табл. 6.10.

k = 2 Таблица 6.10

i

j

1

1

49

77

126

126

2

1

2

49

40

77

73

126

113

113

3

2

3

47

53

73

118

120

171

120

4

2

3

45

51

73

118

118

169

118

Этап I. Составляется табл. 6.11.

k = 1 Таблица 6.11

i

j

A

1

2

3

4

40

32

30

34

126

113

120

118

166

145

150

152

145

П оследовательно используя табл. 6.11, табл. 6.10, табл. 6.9, табл. 6.7, составляем оптимальный маршрут:

Общая протяженность пути 145 км, что подтверждается табл. 6.11.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]