预算约束燃料处理调度问题的一种改进求解方法
数据结构与算法
2020-05-14 v1
摘要
本文考虑预算约束燃料处理调度（BFTS）问题，在野火减缓背景下，其目标是通过适当的燃料处理活动抑制景观中火灾蔓延的潜力。给定一个由连续单位周期表示的时间范围，景观被划分为单元并表示为网格图，其中每个单元具有随时间增长的燃料年龄，若在此期间未施加处理则变老：每当两个相邻单元都变老时，这会引发潜在的火灾高风险。单元燃料年龄可在适当的燃料处理下重置为零，但每个周期的处理预算有限。该问题要求寻找合适的待处理单元选择，以在整个时间范围内最小化老旧相邻单元的存在。我们证明 BFTS 问题在路径上以及因此在网格图上是强 NP 完全的，并表明除非 P = NP，否则不存在多项式时间近似算法。我们提供了相对于相关文献增强的整数线性规划公式，该公式在合理大规模实例上被 ILP 求解器高效求解。最后，我们考虑该问题的一个更难的周期性变体，旨在寻找长度为 T 的循环处理计划，并提出了一种数学启发式方法，能够有效处理那些将 ILP 求解器应用于 ILP 公式时陷入困难的实例。
引用
@article{arxiv.2005.06225,
title = {An improved solution approach for the Budget constrained Fuel Treatment Scheduling problem},
author = {Federico Della Croce and Marco Ghirardi and Rosario Scatamacchia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.06225},
year = {2020}
}