×

具有最小长度和最大生存概率的双标准路径问题。 (英语) Zbl 1428.90031号

摘要:我们研究了带圈的有向多重图上的双标准路径问题,其中每个弧都与两个参数相关。第一个是沿弧移动的生存概率,第二个是弧的长度。我们通过两个独立的标准来评估路径的质量。第一个是最大化沿整个路径的生存概率(即弧概率的乘积),第二是最小化总路径长度,这是弧长的总和。我们证明,即使在非循环的情况下,找到满足两个边界(每个边界对应一个标准)的路径的问题也是NP-完全的。我们进一步为所研究问题的优化版本开发近似算法。一种算法是基于弧概率对数的近似计算,另两种是全多项式时间近似方案(FPTASes)。一个FPTAS是基于输入的缩放和舍入,而另一个FPTA是通过引入的近似集和函数的方法导出的N.哈尔曼等人【《数学运算研究》第34号,第3期,674–685页(2009年;Zbl 1231.90030号)].

MSC公司:

90B10型 运筹学中的确定性网络模型
90立方厘米 涉及图形或网络的编程
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式

软件:

算法97
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Aneja YP、Aggarwal V、Nair KPK(1983)受侧面约束的最短链。Nav Res后勤季度13:295-302·Zbl 0516.90028号
[2] Aneja YP,Nair KPK(1978)约束最短路径问题。Nav Res Logist夸脱25:549-555·Zbl 0393.9003号
[3] Bellman R(1958)关于路由问题。四分之一应用数学16:87-90·Zbl 0081.14403号
[4] Boland N,Dethridge J,Dumitrescu I(2006)基本资源受限最短路径问题的加速标签设置算法。运营Res Lett 34:58-68·Zbl 1080.90077
[5] Bökler F(2017)多目标最短路径问题是NP-hard,或者说是EMO 2017。Lect Notes计算机科学10173:77-87·Zbl 1430.68115号
[6] Brent RP(2010)多精度零寻方法和基本函数评估的复杂性。arXiv:1004.3412v2[cs.NA]5月30日
[7] Breugem T,Dollevoet T,van den Heuvel W(2017)多目标最短路径问题的FPTASes分析。计算操作结果78:44-58·Zbl 1391.90600号
[8] Casey B,Bhaskar A,Guo H,Chung E(2014)《时间相关最短路径算法的批判性评论:多模式出行计划的观点》。运输版本34(4):522-539
[9] Cheng TCE,Janiak A,Kovalyov MY(1998),加工时间依赖于资源的双标准单机调度。SIAM J Optim公司8(2):617-630·Zbl 0907.68113号
[10] Cormen TH,Leiserson CE,Rivest RL,Stein C(2009)算法简介,第3版。麻省理工学院出版社和麦格劳-希尔出版社,伦敦·Zbl 1187.68679号
[11] Current J,Marsh M(1993)《多目标运输网络设计和路由问题:分类和注释》。欧洲运营研究杂志65:4-19·Zbl 0775.90150号
[12] Desrocher M(1986)La Fabrication D‘horaires De Travail Pour Les Conductors D‘autobus Par Une Methode De Generation De Colones,博士论文,交通研究中心,470号出版物,加拿大蒙特利尔大学
[13] 拨号RB(1979)多标准路由模式选择的模型和算法。运输研究B 13:311-316
[14] Dumitrescu I(2002)约束路径和循环问题。墨尔本大学博士论文
[15] Dijkstra EW(1959)关于图的两个问题的注释。数字数学1:269-271·Zbl 0092.16002号
[16] Ehrgott M(2005)《多准则优化》,第2版。施普林格、柏林、海德堡·Zbl 1132.90001号
[17] Ehrgott M,Gandibleux X(eds)(2002)《多标准优化:最先进的注释书目调查》。收录于:运筹学和管理科学国际丛书,第52卷。Kluwer公司·Zbl 1024.00020号
[18] Ehrgott M,Wang JYT,Raith A,van Houtte C(2012),双目标自行车路线选择模型。Transp Res A政策实践46(4):652-663
[19] Ergun F,Sinha R,Zhang L(2002)限制最短路径问题的改进FPTAS。Inf过程Lett 83:287-291·Zbl 1051.68152号
[20] Floyd RW(1962)算法97:最短路径。通信ACM 5(6):345
[21] Ford Jr.LR(1956)网络流理论。论文P-923,兰德公司。加利福尼亚州圣莫尼卡
[22] Fredman ML,Tarjan RE,(1984)Fibonacci堆及其在改进网络优化算法中的应用。摘自:第25届计算机科学基础年会,IEEE,第338-346页·Zbl 1412.68048号
[23] Galbrun E、Pelechrinis K、Terzi E(2016)《最短路线以外的城市导航:安全路径案例》。信息系统57:160-171
[24] Garcia R(2009)资源受限最短路径和扩展。乔治亚理工学院博士论文
[25] Garey M,Johnson D(1979)《计算机与难处理性:NP完全性理论指南》。W.H.Freeman公司,旧金山·Zbl 0411.68039号
[26] Garroppo RG、Giordano S、Tavanti L(2010)《多约束最优路径计算的调查:精确和近似算法》。计算净值54:3081-3107·Zbl 1210.68138号
[27] Goel A、Ramakrishnan KG、Kataria D、Logothetis D(2001)从一个源到所有目的地的延迟敏感路由的有效计算。收件人:Proceedings INFOCOM
[28] Halffmann P、Ruzika S、Thielen C、Willems D(2017)双准则最小化问题的一般近似方法。Theor Compute Sci计算机科学695:1-15·Zbl 1418.90246号
[29] Halman N,Klabjan D,Mostagir M,Orlin J,Simchi-Levi D(2009)离散需求下单件随机库存控制的完全多项式时间近似方案。数学运算研究34:674-685·Zbl 1231.90030号
[30] Halman N,Klabjan D,Li CL,Orlin J,Simchi-Levi D(2014)随机动态程序的完全多项式时间近似方案。SIAM J离散数学28:1725-1796·Zbl 1408.68078号
[31] Halman N,Keller H,Strusevich V(2018)嵌套背包约束下不可分离非线性布尔规划问题的近似方案。欧洲运营研究杂志270:435-447·Zbl 1403.90514号
[32] Hansen,P。;范德尔,G.(编辑);Gal,T.(编辑),Bictiterion路径问题(1980),柏林
[33] Hassin R(1992)限制最短路径问题的近似方案。数学运算研究17:36-42·Zbl 0763.90083号
[34] Hart PE,Nilsson NJ,Raphael B(1968)启发式确定最小成本路径的正式基础。IEEE Trans-Syst Sci-Cybern SSC4(2):100-107
[35] Irnich S,Desaulniers G(2005)资源约束下的最短路径问题。摘自:Desaulniers G、Desrosiers J、Solomon MM(eds)Column generation。施普林格,纽约,第33-65页·Zbl 1130.90315号
[36] Joksch HC(1966)带约束的最短路径问题。数学分析应用杂志14(2):191-197·Zbl 0135.20506号
[37] Korte B,Schrader R(1981)关于快速近似格式的存在性。非线性程序4:415-437。https://doi.org/10.1016/B978-0-12-468662-5.50020-3 ·Zbl 0535.90069号 ·doi:10.1016/B978-0-12-468662-5.50020-3
[38] Lorenz D,Raz D(2001)限制最短路径问题的一个简单有效的近似方案。运营Res Lett 28:213-219·Zbl 0992.90057号
[39] Marchetti-Paccamela A,Romano G(1985)关于子集乘积问题的不同近似准则。Inf流程快报21:213-218·Zbl 0593.90056号
[40] Marathe MV、Ravi R、Sundaran R、Ravi SS、Rosenkrantz DJ、Harry B(1998)Bicriteria网络设计问题。J算法28:142-171·Zbl 0906.68076号
[41] Minty GJ(1957)关于最短问题的评论。运营研究5(5):724-724·Zbl 1414.90316号
[42] Ng CT、Barketau MS、Cheng TCE、Kovalyov MY(2010)“产品划分”以及调度和系统可靠性的相关问题:计算复杂性和近似值。欧洲运营研究杂志207:601-604·Zbl 1205.68174号
[43] Papadimitriou C,Yannakakis M(2000)《关于权衡的近似性和Web源的最佳访问》。摘自:加利福尼亚州雷东多海滩FOCS第41届计算机科学基础研讨会论文集,第86-92页
[44] Raith A,Ehrgott M(2009)《生物目标最短路径问题解决策略的比较》。计算运营费用36:1299-1331·Zbl 1162.90579号
[45] Righini G,Salani M(2006)对称性有助于:具有资源约束的基本最短路径问题的有界双向动态规划。离散优化3:255-273·Zbl 1149.90167号
[46] Robert Y,Vivien F(2009)《调度导论》。查普曼和霍尔/CRC计算科学,博卡拉顿
[47] Rocco SCM,Ramirez-Marquez JE(2010)最短路径网络阻断的双目标方法。计算工业工程59:232-240
[48] Roy B(1959年),Transitivite et Connexite。巴黎皇家科学院249:216-218·Zbl 0092.15902号
[49] Safer HM(1992)多准则组合优化的快速近似方案。麻省理工学院博士论文
[50] Safer HM,Orlin JB(1995)多准则组合优化的快速逼近方案。麻省理工学院运营研究中心技术报告
[51] Skriver AJV(2000)双标准最短路径(BSP)算法的分类。亚太地区运营研究杂志17(2):199-212·Zbl 1042.90633号
[52] Sommer C(2014)静态网络中的最短路径查询。ACM计算概况46(4):45:1-45:31·兹比尔1305.68137
[53] Takahashi N,Akiba T,Nomura S,Yamamoto H(2015)二目标网络Pareto解的快速计算方法。国际信实质量安全工程22(1):1550005
[54] Tarapata Z(2007)《选定的多标准最短路径问题:标准算法的复杂性、模型和适应性分析》。国际应用数学与计算科学杂志17(2):269-287·Zbl 1120.93051号
[55] Tsaggoris G,Zaroliagis C(2009)《多目标优化:针对最短路径和非线性目标的改进FPTAS及其应用》。理论计算系统45(1):162-186·Zbl 1175.90366号
[56] Vassilvitskii S,Yannakakis M(2004)有效计算足够的权衡曲线。Lect Notes计算机科学3142:1201-1213·Zbl 1099.90577号
[57] Warburton A(1987)多目标最短路径问题中Pareto最优解的近似。运营研究35:70-79·Zbl 0623.90084号
[58] Warshall S(1962)布尔矩阵定理。美国临床医学杂志9(1):11-12·Zbl 0118.33104号
[59] Ziegelmann M(2001)约束最短路径及相关问题。萨尔布兰德大学博士论文(2001年)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。