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针对有向图和道路网络中的k支配模型的贪婪和随机启发式方法

离散数学 2024-09-09 v1 组合数学

摘要

有向图提供了比简单图更细致精确的道路网络优化建模工具,特别适用于交通燃料替代品和新型汽车技术,如电动车。在本文中,我们提出一种新的泛化概念,即与道路网络关联的可达有向图,用以将加油站/充电站的放置建模为有向图中的k支配集。我们设计了两种新的贪婪启发式方法并进行实验测试,以在两种类型的有向图中寻找小k支配集。改进的贪婪策略表现出色,能够找到高质量解,适用于非常大的有向图和道路网络。此外,使用一种概率方法证明了有向图k支配数的新上界,这为开发新的随机启发式方法提供了依据,以在有向图中寻找k支配集。概括随机启发式思想的做法,使启发式更灵活,调优并与贪婪策略结合,可在可达有向图上获得更好结果。针对英国西中部地区的道路网络案例研究进行了计算实验。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.04226,
  title  = {Greedy and randomized heuristics for optimization of k-domination models in digraphs and road networks},
  author = {Lukas Dijkstra and Andrei Gagarin and Padraig Corcoran and Rhyd Lewis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.04226},
  year   = {2024}
}

备注

27 pages, 1 figure, 7 tables; preliminary results are presented in a short conference paper and at the International Network Optimization Conference INOC 2024, University College Dublin (Ireland) https://inoc2024.sciencesconf.org/