带服务要求的网络设计：扩大可求解问题的规模
最优化与控制
2021-07-05 v1
摘要
网络设计作为数学优化的基石，旨在定义满足连通性、容量与服务水平要求的主网络特征。它应用于物流与运输、电信、数据共享、能源分配及分布式计算等领域。在多商品网络设计中，需要设计一种网络，使其弧的安装成本与服务于一组点对连接的操作成本之和最小。这一原型问题的定义近来被附加约束所丰富，这些约束要求连接的每个起点-终点由满足一项或多项服务水平要求的单一路径服务，从而定义了带服务要求的网络设计 [Balakrishnan, Li, and Mirchandani. Operations Research, 2017]。这些约束至关重要，例如在电信与计算机网络中，用以保障可靠且低延迟的通信。本文为该问题提供了一种新表述，其中变量与满足端到端服务要求的路径相关联。我们提出了一种快速枚举所有指数级可行路径的算法，并在不可行时提供了一种嵌入于分支-割-定价算法中的列生成方案。在大量算例上的广泛计算实验表明，相较于当前最先进水平，我们的方法在求解带服务要求的网络设计问题上向前迈进了一步。
引用
@article{arxiv.2107.01101,
title = {Network Design with Service Requirements: Scaling-up the Size of Solvable Problems},
author = {Naga V. C. Gudapati and Enrico Malaguti and Michele Monaci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01101},
year = {2021}
}