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具有漏洞约束的网络设计问题的分支与切割方法。 (英语) Zbl 1391.90147号

摘要:具有漏洞约束的网络设计问题(NDPVC)的目的是设计可生存的电信网络,在任何链路失效前后,对每个商品对的通信路径施加长度限制。该问题被提出作为跳约束可生存网络设计问题(HSNDP)的替代方案,该问题解决了类似问题,但施加了非常保守的约束,可能导致不必要的昂贵解决方案,甚至导致实例不可行。事实上,众所周知,NDPVC最佳解决方案的成本从未超过相关的HSNDP。然而,之前使用通用整数线性(ILP)求解器的标准方法,结合几种ILP公式的结果表明,这些方法无法在两小时的时间限制内解决基准测试集中的大多数实例。在本文中,我们提出了三种分枝切割算法,它们在求解NDPVC时效率显著提高。第一种算法是在新的分层图ILP公式背景下设计的割平面方法,而其他两种算法是基于先前已知公式的Benders分解方法。通过提出的新方法,我们能够解决更多的NDPVC实例,因此能够提供其解决方案与HSNDP解决方案的更完整比较。

MSC公司:

90B18号机组 运筹学中的通信网络
90立方厘米 整数编程
90C57型 多面体组合学,分支与绑定,分支与切割
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Balakrishnan,A。;Altinkemer,K.,使用跳约束模型生成替代通信网络设计,ORSA计算杂志,4,2,192-205,(1992)·Zbl 0825.90395号
[2] Beasley,J。;Christofides,N.,资源受限最短路径问题的算法,网络,19,4,379-394,(1989)·Zbl 0673.90085号
[3] Benders,J.,解决混合变量编程问题的分区过程,数值数学,4,1,238-252,(1962)·Zbl 0109.38302号
[4] 波顿,Q。;福兹,B。;Gouveia,L。;Poss,M.,跳约束生存网络设计问题的Benders分解,INFORMS J.Compute。,25, 13-26, (2013)
[5] Calik,H。;莱特纳,M。;Luiperbeck,M.,解决电缆沟问题的基于benders分解的框架,计算机。操作。决议,81,128-140,(2017)·Zbl 1391.90505号
[6] Cherkassky,B.V。;Goldberg,A.V.,《关于最大流问题的推重标记方法的实现》,《算法》,19,390-410,(1994)·Zbl 0898.68029号
[7] 奇马尼,M。;坎迪巴,M。;卢比奇,I。;Mutzel,P.,基于方向的模型{0,1,2}-可生存网络设计:理论与实践,数学。程序。,124, 1-2, 413-440, (2010) ·Zbl 1198.90335号
[8] Codato,G。;Fischetti,M.,混合整数线性规划的组合折弯切割,Oper。研究,54,756-766,(2006)·Zbl 1167.90601号
[9] Exo,G.,《关于通信网络脆弱性的度量》,Networks,12,405-409,(1982)·Zbl 0493.94019号
[10] Fortz,B。;Poss,M.,应用于多层网络设计问题的改进弯曲分解,Oper。Res.Lett.公司。,37, 5, 359-364, (2009) ·Zbl 1279.90025号
[11] Gouveia,L。;Leitner,M.,《具有漏洞约束的可生存网络设计》,欧洲期刊Oper。决议,258,1,89-103,(2017)·Zbl 1380.90072号
[12] Gouveia,L。;莱特纳,M。;Ljubić,I.,具有多个根节点的跳约束Steiner树,Eur.J.Oper。Res.,236,1100-112,(2014年)·Zbl 1338.90266号
[13] Gouveia,L。;莱特纳,M。;Ljubić,I.,二层直径约束生成树问题,数学。程序。,150, 1, 49-78, (2015) ·兹比尔1309.90065
[14] Gouveia,L。;帕特里西奥,P。;de Sousa,A.,跳约束节点生存网络设计的紧凑模型:MPLS应用,电信规划:定价、网络设计和管理创新,运筹学/计算机科学接口系列,33,167-180,(2006),Springer
[15] Gouveia,L。;Simonetti,L。;Uchoa,E.,将跳约束和直径约束最小生成树问题建模为分层图上的Steiner树问题,数学。程序。,128, 123-148, (2011) ·Zbl 1218.90201号
[16] 克里文,H。;Mahjoub,A.,《可生存网络的设计:一项调查》,《网络》,46,1-21,(2005)·Zbl 1072.90003号
[17] Klincewicz,J.,《服务质量中的优化问题》,(Resende,M.;Pardalos,P.,《电信优化手册》,(2006),Springer),435-458·Zbl 1118.90015号
[18] 勒布朗,L。;Reddoch,R.,《骨干电信网络中的可靠链路拓扑/容量设计和路由》,第一届ORSA电信SIG会议,(1990年)
[19] Leitner,M.,整数规划模型和广义分枝法{0,1,2}-可生存网络设计问题,计算。最佳方案。申请。,65, 73-92, (2016) ·Zbl 1353.90168号
[20] Leitner,M.,广义跳约束最小生成树问题的分层图模型和精确算法,计算。操作。决议,65,1-18,(2016)·Zbl 1349.90636号
[21] 李,C.-L。;McCormick,T。;Simchi-Levi,D.,用MIN-MAX目标函数寻找两条不相交路径的复杂性,离散应用程序。数学。,26, 1, 105-115, (1990) ·Zbl 0693.05035号
[22] Mahjoub,A.R。;Simonetti,L。;Uchoa,E.,具有跳数约束问题的可生存网络设计的跳级流公式,网络,61171-179,(2013)·Zbl 1269.90023号
[23] Menger,K.,Zur allgemeinen kurventheorie,《数学基础》,10,96-115,(1927)
[24] Rahmaniani,R。;Crainic,T。;Gendreau,M。;Rei,W.,《benders分解算法:文献综述》,欧洲期刊Oper。Res,(2016年)
[25] Ruthmair,M。;Raidl,G.,解决延迟约束最小树问题的分层图模型和自适应层框架,国际整数规划和组合优化会议,376-388,(2011),施普林格·Zbl 1341.68008号
[26] 谢赫,W。;Ghafoor,A.,Jitter-minimized reliability-maximized management of networks,国际网络管理杂志。,21, 185-222, (2011)
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