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分布式鲁棒最短路径问题的一种方法。 (英语) Zbl 1510.90279号

摘要:在本研究中,我们考虑了最短路径问题,其中弧费用受分配不确定性的影响。基本上,决策者试图在与决策者的初始信息一致的候选分布的模糊集(或族)上最小化其最坏情况下的预期损失。模糊集由满足弧子集规定的线性一阶矩约束和特定弧的单个概率约束的所有分布构成。在一些额外的假设下,由此产生的分布式鲁棒最短路径问题(DRSPP)允许等效的鲁棒和混合整数规划(MIP)重新计算。稳健的重新公式显示为NP公司-很难,而没有一阶矩约束的问题被证明是多项式可解的。我们进行了数值实验来说明所考虑的方法的优点;我们还证明了使用非自助解算器可以有效地求解DRSPP的MIP重新公式。

MSC公司:

90立方厘米 涉及图形或网络的编程
90立方厘米 数学规划中的稳健性
90C27型 组合优化

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罗马
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参考文献:

[1] Dijkstra,E.W.,关于与图有关的两个问题的注释,Numer。数学。,1, 1, 269-271 (1959) ·Zbl 0092.16002号
[2] Ahuja,R.K.,Magnanti,T.L.,Orlin,J.B.,1988年。网络流量。马萨诸塞州剑桥:马萨诸塞州立大学阿尔弗雷德·斯隆管理学院·Zbl 1201.90001号
[3] 福特,L.R。;Fulkerson,D.R.,最大多公用网络流的建议计算,管理。科学。,5, 1, 97-101 (1958) ·Zbl 0995.90516号
[4] 约翰逊,D.S。;Lenstra,J.K。;Kan,A.R.,网络设计问题的复杂性,网络,8,4,279-285(1978)·Zbl 0395.94048号
[5] 以色列,E。;Wood,R.K.,最短路径网络阻断,网络,40,2,97-111(2002)·Zbl 1027.90106号
[6] Irnich,S。;Desaulniers,G.,《资源约束下的最短路径问题》(Desaulniels,G.;Desrosiers,J.;Solomon,M.M.,Column Generation(2005),Springer),33-65·Zbl 1130.90315号
[7] Bellman,R.,《关于路由问题》,Q.Appl。数学。,16, 1, 87-90 (1958) ·Zbl 0081.14403号
[8] 巴扎拉,M.S。;贾维斯,J.J。;Sherali,H.D.,线性规划和网络流(2011),John Wiley&Sons
[9] Bertsimas博士。;Sim,M.,稳健离散优化和网络流,数学。程序。,98, 1-3, 49-71 (2003) ·Zbl 1082.90067号
[10] Mudchanatongsuk,S。;Ordóñez,F。;Liu,J.,运输成本和需求不确定性下网络设计的稳健解决方案,J.Oper。Res.Soc.,59,5652-662(2008年)·兹比尔1153.90341
[11] Ben-Tal,A。;Nemirovski,A.,稳健凸优化,数学。操作。第23、4、769-805号决议(1998年)·Zbl 0977.90052号
[12] Ben-Tal,A。;Nemirovski,A.,稳健优化方法与应用,数学。程序。,92, 3, 453-480 (2002) ·Zbl 1007.90047号
[13] Ben-Tal,A。;El Ghaoui,L。;Nemirovski,A.,《稳健优化》,第28卷(2009),普林斯顿大学出版社·Zbl 1221.90001号
[14] Bertsimas博士。;Brown,D.B。;Caramanis,C.,稳健优化理论与应用,SIAM Rev.,53,3,464-501(2011)·Zbl 1233.90259号
[15] Ruszczynski,A。;Shapiro,A.,《随机编程模型》,《手册操作》。资源管理。科学。,10, 1-64 (2003) ·Zbl 1115.90001号
[16] 夏皮罗,A。;Dentcheva,D。;Ruszczynski,A.,《随机规划讲座:建模与理论》(2009),SIAM·邮编:1183.90005
[17] 韦斯曼。;库恩,D。;Sim,M.,分布稳健凸优化,Oper。第62、6、1358-1376号决议(2014年)·Zbl 1327.90158号
[18] Zhang,Y。;Song,S。;沈振杰。;Wu,C.,具有分布不确定性的鲁棒最短路径问题,IEEE Trans。智力。运输。系统。,19, 4, 1080-1090 (2017)
[19] Delage,E。;Ye,Y.,矩不确定性下的分布稳健优化及其在数据驱动问题中的应用,Oper。第58、3、595-612号决议(2010年)·Zbl 1228.90064号
[20] Goh,J。;Sim,M.,《分布稳健优化及其可处理近似》,Oper。Res.,58,4-part-1,902-917(2010)·Zbl 1228.90067号
[21] Bertsimas博士。;西姆·M。;Zhang,M.,自适应分布稳健优化,管理。科学。,65, 2, 604-618 (2018)
[22] 卡巴斯基,A。;杰林斯基,P.,《离散和区间不确定性下的稳健离散优化:一项调查》(Doumpos,M.;Zopounidis,C.;Grigoroudis,E.,《决策辅助、优化和分析中的稳健分析》(2016),斯普林格出版社),113-143
[23] Dokka,T.,Goerick,M.,2017年。鲁棒最短路径问题不确定性集的实验比较,arXiv预印arXiv:1704.08470。
[24] 蒙特曼,R。;Gambardella,L.M.,区间数据鲁棒最短路径问题的精确算法,计算。操作。第31号、第10号、第1667-1680号决议(2004年)·兹比尔1073.90055
[25] Yu,G。;Yang,J.,关于鲁棒最短路径问题,计算。操作。第25、6、457-468号决议(1998年)·Zbl 1040.90554号
[26] 杰林斯基,P.,具有区间数据的相对稳健最短路径问题的计算复杂性,欧洲期刊Oper。第158、3、570-576号决议(2004年)·Zbl 1056.90125号
[27] Hall,R.W.,《旅行结果和绩效:不确定性对可达性的影响》,交通。研究方法B。,17, 4, 275-290 (1983)
[28] Bertsekas,D.P。;Tsitsiklis,J.N.,《随机最短路径问题分析》,数学。操作。研究,16,3,580-595(1991)·Zbl 0751.90077号
[29] 聂永明。;Wu,X.,考虑准时到达概率的最短路径问题,Transp。研究方法B。,43,6597-613(2009年)
[30] 陈,A。;Zhou,Z.,α)具有随机旅行时间的可靠平均剩余交通平衡模型,交通运输。研究方法B。,44, 4, 493-513 (2010)
[31] 潘,Y。;Sun,L。;Ge,M.,在随机时间相关网络中寻找可靠的最短路径,Procedia-Soc.Behav。科学。,96, 451-460 (2013)
[32] Shapiro,A.,《不确定性下的随机规划优化方法》,数学。程序。,112, 1, 183-220 (2008) ·Zbl 1135.90033号
[33] Verweij,B。;艾哈迈德,S。;Kleywegt,A.J。;纳姆豪泽,G。;Shapiro,A.,应用于随机路由问题的样本平均近似方法:计算研究,计算。最佳方案。申请。,24, 2-3, 289-333 (2003) ·Zbl 1094.90029号
[34] Ng,M。;泽托,W。;Waller,S.T.,概率不等式的无分布旅行时间可靠性评估,Transp。研究方法B。,45, 6, 852-866 (2011)
[35] 莱因哈特,M。;Dahleh,M.A.,最短路径优化中边信息的价值,IEEE Trans。自动。控制,56,92038-2049(2011)·Zbl 1368.90163号
[36] Bertsimas博士。;Natarajan,K。;Teo,C.-P.,概率组合优化:矩、半定规划和渐近界,SIAM J.Optim。,15, 1, 185-209 (2004) ·Zbl 1077.90047号
[37] Bertsimas博士。;Natarajan,K。;Teo,C.-P.,数据不确定性下离散优化的持久性,数学。程序。,108,2-3251-274(2006年)·Zbl 1130.90365号
[38] Natarajan,K。;Teo,C.P。;郑,Z.,客观不确定性下的混合0-1线性规划:一个完全正的表示,Oper。研究,59,3,713-728(2011)·Zbl 1231.90304号
[39] 李,X。;Natarajan,K。;特奥,C.-P。;Zheng,《分布稳健混合整数线性规划:持久性模型及其应用》,欧洲期刊Oper。第233、3459-473号决议(2014年)·Zbl 1339.90248号
[40] 加夫里尔,C。;Hanasusanto,G.公司。;Kuhn,D.,风险规避最短路径问题,(2012年IEEE第51届IEEE决策与控制会议(CDC)(2012年),IEEE),2533-2538
[41] Cheng,J。;梁,J。;Lisser,A.,分布鲁棒最短路径问题的新形式化,计算。操作。研究,74,196-204(2016)·Zbl 1349.90808号
[42] 贾利特,P。;齐,J。;Sim,M.,不确定性下的路由优化,Oper。第64号、第186-200号决议(2016年)·Zbl 1338.90107号
[43] 王,Z。;你,K。;Song,S。;Zhang,Y.,Wasserstein分布鲁棒最短路径问题,Eur.J.Oper。Res.(2020),出版中·Zbl 1441.90113号
[44] 朱,N。;傅,C。;Ma,S.,可靠行程时间信息导向交通传感器定位模型的数据驱动分布式稳健优化方法,交通运输。研究方法B。,113,91-120(2018)
[45] Dani,V。;Hayes,T.P。;Kakade,S.M.,强盗反馈下的随机线性优化,(第21届学习理论年会(2008)),355-366
[46] Bubeck,S。;塞萨·比安奇,N。;Kakade,S.M.,《利用土匪反馈实现在线线性优化的极小极大策略》,(Mannor,S.;Srebro,N.;Williamson,R.C.,学习理论会议(2012)),1-41
[47] 克莱尔·G。;Richards,A.,《不确定性下的空中交通流量管理:机会约束的应用》,(第二届指挥控制系统自动化应用与理论国际会议论文集(2012),IRIT出版社),20-26
[48] 陈,J。;Chen,L。;Sun,D.,使用机会约束优化进行不确定性下的空中交通流量管理,交通运输。研究方法B。,102, 124-141 (2017)
[49] Miller-Hooks,E.D。;Mahmassani,H.S.,随机时变运输网络中的最小期望时间路径,交通运输。科学。,1981年2月34日至2015年(2000年)·Zbl 0990.90011号
[50] Fu,L。;Rilett,L.R.,《动态和随机交通网络中的预期最短路径》,Transp。研究方法B。,32, 7, 499-516 (1998)
[51] Hanasusanto,G.A。;库恩,D。;Wiesemann,W.,《两阶段分布式稳健二进制规划的K适应性》,Oper。Res.Lett.公司。,44, 1, 6-11 (2016) ·Zbl 1408.90210号
[52] Bickel,P.J。;Levina,E.,大型协方差矩阵的正则化估计,《Ann.Stat.》,36,1,199-227(2008)·Zbl 1132.62040号
[53] Shapiro,A.,关于二次曲线线性问题的对偶理论,(半无限规划(2001),Springer),135-165·Zbl 1055.90088号
[54] Boucheron,S。;卢戈西,G。;Bousquet,O.,集中度不平等,(机器学习暑期学校(2003),Springer),208-240·Zbl 1120.68427号
[55] Sun,J.,《间隔相关失效时间数据的统计分析》(2007),Springer Science&Business Media
[56] Ferson,S。;克里诺维奇,V。;哈贾戈斯,J。;奥伯坎普夫,W。;Ginzburg,L.,具有区间不确定性数据的实验不确定性估计和统计,桑迪亚国家实验室。,162(2007),报告SAND2007-0939
[57] Birge,J.R。;Louveaux,F.,《随机编程导论》(2011),施普林格科学与商业媒体·Zbl 1223.90001号
[58] 德伯格,M。;Van Kreveld,M。;奥维马斯,M。;Schwarzkopf,O.,计算几何(计算几何(1997),Springer),1-17·Zbl 0877.68001号
[59] 康福尔蒂,M。;Cornuéjols,G。;赞贝利,G.,《整数规划》,第271卷(2014年),施普林格出版社·Zbl 1307.90001号
[60] Buchheim,C。;Kurtz,J.,凸成本和离散成本不确定性下的稳健组合优化,EURO J.计算。最佳。,6, 3, 211-238 (2018) ·兹比尔1417.90125
[61] Audet,C。;Hansen,P。;Jaumard,B。;Savard,G.,线性双层和混合0-1规划问题之间的联系,J.Optim。理论应用。,93, 2, 273-300 (1997) ·Zbl 0901.90153号
[62] 古普塔,A.K。;Nadarajah,S.,《贝塔分布及其应用手册》(2004),CRC出版社·Zbl 1062.62021号
[63] Rockafellar,R.T。;Uryasev,S.,条件价值风险优化,J.risk,2,21-42(2000)
[64] 戈里克,M。;卡巴斯基,A。;杰林斯基,P.,风险下的两阶段组合优化问题,Theor。计算。科学。,804, 29-45 (2020) ·Zbl 1436.90122号
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