Preview

Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie

Advanced search

Dynamic Programming in the Precedence Constrained TSP with the Costs Depending on a List of Tasks

Abstract

A scheme of independent calculations of the Bellman function for the Precedence Constrained TSP, in which the cost depends on the list of pending jobs was constructed. The authors use a version of the dynamic programming method to solve a routing problem with the precedence constraints; this method makes use of an extension for the initial problem, which is based on a transformation of the precedence constraints into a special "deletion" rule (for tasks from the "current" list). At the stage of construction of the Bellman function, the whole array of its values is not used. In order to parallelize the computation procedure of the above mentioned function, they propose to distribute the task lists, which are realized at the penultimate stage of the procedure between different cores. In the construction of individual threads of the computational scheme, the authors use discrete dynamical systems, which build the sets, which may look similar to the reachability sets in the optimal control theory; the latter sets are employed in construction of the layers of space of position. The layers of the Bellman function, which are constructed in threads, are defined as restrictions of the latter onto the respective layers of the space of position. The statement of the problem and the solution methods are focused on a real-life problem of dismantling of a decommissioned nuclear power unit.

About the Authors

A. G. Chentsov
Krasovskii Institute of Mathematics and Mechanics, Ural Branch, RAS, Ural Federal University, Yekaterinburg, 620990, Russian Federation
Russian Federation


M. S. Kosheleva
Krasovskii Institute of Mathematics and Mechanics, Ural Branch, RAS, Ural Federal University, Yekaterinburg, 620990, Russian Federation
Russian Federation


References

1. Ташлыков О. Л. Методы оценки и снижения дозовых нагрузок при ремонте АЭС: учеб. пособие. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. 118 с.

2. Коробкин В. В., Сесекин А. Н., Ташлыков О. Л., Ченцов А. Г. Методы маршрутизации и их приложения в задачах повышения безопасности и эффективности эксплуатации атомных станций / Под общ. ред. член-корр. РАН И. А. Каляева. М.: Новые технологии, 2012. 234 с.

3. Меламед И. И., Сергеев С. И., Сигал И. Х. Задача коммивояжера. I. Вопросы теории; II. Точные алгоритмы; III. Приближенные алгоритмы // Автоматика и телемеханика. 1989. № 9. С. 3-34; № 10. С. 3-29; № 11. С. 3-26.

4. Литл Дж., Мурти К., Суини Д., Кэрел К. Алгоритм для решения задачи о коммивояжере // Экономика и математические методы. 1965. Т. 1 (Вып. 1). С. 94-107.

5. Gutin G., Punnen A.P. The Traveling Salesman Problem and Its Variations. Kluwer, 2002. 830 р.

6. Беллман Р. Применение динамического программирования к задаче о коммивояжере // Кибернет. сборник. Т. 9. М.: Мир, 1964. С. 219-228.

7. Хелд М., Карп Р. М. Применение динамического программирования к задачам упорядочения // Кибернет. сборник. Т. 9. М.: Мир, 1964. С. 202-218.

8. Ченцов А. Г. К вопросу о маршрутизации комплекса работ // Вестник Удм. ун-та. Математика. Механика. Комп. науки. 2013. № 1. С. 59-82.

9. Ченцов А. Г. Экстремальные задачи маршрутизации и распределения заданий: вопросы теории. М.: Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2008. 240 с.

10. Варга Дж. Оптимальное управление дифференциальными и функциональными уравнениями. М.: Наука, 1977. 624 с.

11. Дьедонне Ж. Основы современного анализа. М.: Мир, 1964. 430 с.

12. Сесекин А. Н., Ченцов А. А., Ченцов А. Г. Обобщенная задача курьера с функцией затрат, зависящей от списка заданий // Изв. РАН. ТиСУ. 2010. - № 2. С. 68-77.

13. Ченцов А. Г. Одна параллельная процедура построения функции Беллмана в обобщенной задаче курьера с внутренними работами // Вестник ЮУрГУ. Сер. Мат. моделирование и программирование. 2012. № 18, вып. 12. С. 53-76.

14. Ченцов А. Г. Одна параллельная процедура построения функции Беллмана в обобщенной задаче курьера с внутренними работами // АиТ. 2012. № 3. С. 134-149.

15. Кошелева М. С., Ченцов А. Г. Одна задача маршрутизации с ограничениями в виде условий предшествования // Проблемы управления и моделирования в сложных системах: Тр. XV Междунар. конф. Самара: Самар. НЦ РАН. 2013. С. 523-532.


Review

For citations:


Chentsov A.G., Kosheleva M.S. Dynamic Programming in the Precedence Constrained TSP with the Costs Depending on a List of Tasks. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2015;16(4):232-244. (In Russ.)

Views: 402


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)