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【技术实现步骤摘要】
本申请属于静态定位领域,特别涉及一种基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量确定方法和装置。
技术介绍
1、公共设施位置和容量确定问题是运输网络中基础问题之一,在供应链管理等问题中具有广泛的应用。给定需求点和可选设施位置集后,根据不同的目标函数(如设施的建造成本和供应物资的运输成本)从设施候选点中选择最佳位置建造合适容量的公共设施,以满足需求点的需求。由于设施建造过程中经常出现资源受限的情况,例如,初始时刻人力资源,资金以及建造材料十分短缺,而随着时间的增长,这些资源才会逐渐丰富。受资源变动的影响,应该动态建造设施以及调整其容量,这样可以有效应对资源不足的问题。在过去几十年中,针对资源受限下的公共设施位置和容量确定问题已经做了相当多的理论研究,在这种问题中,都会分时段动态地选择公共设施的位置并按照设计好的容量建造设施,同时模型认为需求点的需求都是确定已知的。然而在实际生活中,受季节、人口和市场等因素的影响,需求往往存在着不确定性。在选择公共设施位置以及设计其容量时,如果忽略需求的不确定性,可能会导致最优解并不是成本最小的建造方案,甚至无法保证有足够的容量存储物资。因此在不确定环境下采用确定型模型,在实际中可能无法得到可靠的建造方案满足物资存储需要。为了保证方案的可靠性,学者们开始研究具有不确定性的设施选址和容量确定问题。
2、首先用来减小不确定需求对位置和容量确定问题的影响的模型是随机公共设施位置和容量确定问题。在该随机问题中,需求被看作是一个分布已知的随机变量,模型的优化目标往往是系统长期的性能期望。而为了处理模型约
3、由于随机公共设施位置和容量确定问题具有以上缺点,鲁棒公共设施位置和容量确定模型应运而生。鲁棒模型认为不确定需求在给定的不确定集合内,对可能出现的最坏情况进行分析,并且寻求在最坏情况下也能有较小成本的设施建造方案,同时满足容量需求。这种基于给定的不确定集的鲁棒模型较为符合实际生产生活的参数情况,保证了方案的可靠性,使得系统在最坏可能情况下仍然有可靠的运行状态,降低了最终决策不可行的风险。然而,由于这种模型只考虑需求的支撑集信息,而忽略了其他如均值和方差等信息,导致这种方法最终得到的建造方案相对于传统随机规划来说可能过于保守,相应的建造成本和运输成本等可能会更多。
4、随机公共设施位置和容量确定问题和鲁棒公共设施位置和容量确定问题各自具有不同的不足之处,为确定最优路径带来困难,最终决定的最优路径可能不够鲁棒,也可能过于保守。此外,不论是在随机模型和鲁棒模型中,都只考虑设施的建造成本和供应的运输成本。实际上,由于上述模型均分时段建造设施,通常会导致物资无法及时运送至某些需求点,造成运输延误,导致用户不满意度上升。例如,初始时刻设施建造数目小于需求数量就是导致无法及时满足所有顾客需求。在这种情况下,设施位置和容量确定问题不仅应该关注建造成本和运输成本,更应对用户的不满意度进行刻画。事实上,用户不满意度在实际生活中引起了学术界和工业界的广泛关注,较多企业和组织都希望尽可能降低用户不满足度来保证用户忠诚度。
技术实现思路
1、本申请提供的一种基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量确定方法和装置。
2、本申请一些实施例提供一种基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量确定方法,所述方法包括:
3、构建基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量设计模型;
4、将所述基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量设计模型,等价转换为确定性混合整数规划模型;
5、利用外逼近算法求解所述确定性混合整数规划模型,得到最优位置、容量设计方案以及运输方案。
6、可选地,所述构建基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量设计模型的步骤,包括:
7、确定基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量设计模型的决策变量;
8、构建需求点的随机需求的分布函数模糊集;
9、根据所述随机需求的分布函数模糊集,构建基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量设计模型的目标函数;
10、根据所述随机需求的分布函数模糊集,确定所述决策变量的可行域。
11、可选地,所述构建需求点的随机需求的分布函数模糊集的步骤,包括:
12、获取可选设施建造位置集合和需求点集合;
13、基于所述可选设施建造位置集合和需求点集合,建立所述需求点的随机需求的分布函数模糊集。
14、可选地,所述根据所述随机需求的分布函数模糊集,确定所述决策变量的可行域的步骤,包括:
15、设定每个时段构造的公共设施的容量约束。设定服务水平约束,设定基于所述分布集的联合机会约束,设定决策变量中每个元素的约束,作为到所述决策变量的可行域。
16、可选地,所述公共设施的容量约束包括:第一不等式、第二不等式、第三不等式,其中,所述第一步不等式要求每个位置只可建造至多一个设施,所述第二不等式表示每个阶段每个位置处可建造的设施的最大容量,所述第三不等式表示一旦建立就不可再拆毁,且其容量也不可缩小;
17、所以服务水平约束表示每个需求点的需求被满足的比例不少于目标比例,同时不大于1;
18、所述分布集的联合机会约束表示每个设施物资存储容量大于它需要供应的物资数量的概率不小于目标概率值。
19、可选地,所述利用外逼近算法求解所述确定性混合整数规划模型,得到最优位置、容量设计方案以及运输方案的步骤,包括:
20、设置迭代次数、允许误差值,并构造所述确定性混合整数规划模型中,整数变量值;
21、按照所述迭代次数向所述确定性混合整数规划模型输入整数变量值,求解所述确定性混合整数规划模型中连续变量的最佳取值,并将所述确定性混合整数规划模型中目标函数值,作为所述确定性混合整数规划模型的整数变量的最优值下界;
22、在所述决策变量满足所述公共设施的容量约束、所述服务水平约束、所述每个元素的约束时,向所述确定性混合整数规划模型输入所述连续变量的最佳取值,得到所述确定性混合整数规划模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量确定方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述构建基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量设计模型的步骤,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述构建需求点的随机需求的分布函数模糊集的步骤,包括:
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述随机需求的分布函数模糊集,确定所述决策变量的可行域的步骤,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述公共设施的容量约束包括:第一不等式、第二不等式、第三不等式,其中,所述第一步不等式要求每个位置只可建造至多一个设施,所述第二不等式表示每个阶段每个位置处可建造的设施的最大容量,所述第三不等式表示一旦建立就不可再拆毁,且其容量也不可缩小;
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述利用外逼近算法求解所述确定性混合整数规划模型,得到最优位置、容量设计方案以及运输方案的步骤,包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述最优值上界和所述最优值下
8.一种基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量确定装置,其特征在于,所述装置包括:
9.一种计算处理设备,其特征在于,包括:
10.一种非瞬态计算机可读介质,其特征在于,存储计算机可读代码,当所述计算机可读代码在计算处理设备上运行时,导致所述计算处理设备执行如权利要求1-7中任一项的所述的基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量确定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量确定方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述构建基于分布鲁棒的多时段公共设施位置和容量设计模型的步骤,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述构建需求点的随机需求的分布函数模糊集的步骤,包括:
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述随机需求的分布函数模糊集,确定所述决策变量的可行域的步骤,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述公共设施的容量约束包括:第一不等式、第二不等式、第三不等式,其中,所述第一步不等式要求每个位置只可建造至多一个设施,所述第二不等式表示每个阶段每个位置处可建造的设施的最大容量,所述第三不等式表示一旦建立就不可再拆毁,且...
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