具有随机行程与服务时间的家庭服务路径规划与预约调度问题的随机优化模型
最优化与控制
2021-11-23 v2
摘要
我们研究一个源于家庭服务实践的、具有不确定服务与行程时间的路径规划与预约调度问题。具体而言,给定一组位于某服务区域内、需要由操作员服务的客户,我们寻求确定操作员的路线与时间安排。路径与调度决策的质量是总运营成本的函数,该成本由客户等待时间、操作员行程时间、空闲时间与加班时间构成。我们分别针对已知与未知的服务和行程时间分布,提出并严格分析了一个随机规划模型与两个分布鲁棒优化(distributionally robust optimization, DRO)模型来求解该问题。我们考虑了 DRO 模型中两类常用的模糊集,即均值-支撑模糊集与 1-Wasserstein 模糊集。我们推导了这两个 DRO 模型的等价混合整数线性规划(mixed-integer linear programming, MILP)重构形式,可使用现成优化软件实现并高效求解,从而使从业者能够使用这些模型。在大量数值实验中,我们考察了所提模型的计算与运营性能,展示了各模型在何处可带来显著性能提升,并得出关于该问题的见解。
引用
@article{arxiv.2105.01725,
title = {Stochastic Optimization Models for a Home Service Routing and Appointment Scheduling Problem with Random Travel and Service Times},
author = {Man Yiu and Tsang and Karmel S. Shehadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.01725},
year = {2021}
}