LocalSolver性能大提升,12.0發(fā)布!
車(chē)輛路由問(wèn)題
在1分鐘的運(yùn)行時(shí)間內(nèi),1,000次交貨的車(chē)輛路徑優(yōu)化問(wèn)題得到了近乎最優(yōu)的解決。下面提到的“差距”是LocalSolver 12.0在標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器(Intel Xeon E3-1230處理器,4核,3.6 GHz, 8MB緩存,32GB RAM)上運(yùn)行1分鐘內(nèi)計(jì)算出的解決方案與研究文獻(xiàn)中使用專(zhuān)用算法計(jì)算出的最知名的解決方案之間的相對(duì)差距,已知的那些專(zhuān)用算法需要在更強(qiáng)大的硬件上運(yùn)行好幾天。
- 帶時(shí)間窗的車(chē)輛路徑問(wèn)題(CVRPTW):在交付1,000次以上的情況下,平均差距為2.3%。
- 有時(shí)間窗口的取件和發(fā)貨問(wèn)題(PDPTW): 對(duì)于1,000次交付的情況,平均差距為1.7%。
此外,LocalSolver 12.0在解決現(xiàn)實(shí)生活中的路線優(yōu)化問(wèn)題方面帶來(lái)了顯著的性能改進(jìn),這些問(wèn)題涉及預(yù)分配、同一輛卡車(chē)交付的客戶(hù)互斥、地點(diǎn)的限制條件、前后優(yōu)先級(jí)、轉(zhuǎn)運(yùn)、分割交付以及與資源使用成本相關(guān)的目標(biāo)(例如:駕駛時(shí)間或工作時(shí)間等等)。
生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度
LocalSolver 12.0引入了區(qū)間決策和相關(guān)操作符:start, end, length, contains。區(qū)間的引入簡(jiǎn)化了排產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題的建模,因?yàn)樗鼈兛梢杂脕?lái)表示任務(wù)的時(shí)間跨度。由于區(qū)間變量的存在,許多問(wèn)題可以用一種更簡(jiǎn)潔、直接和自然的方式建模,例如:
- 作業(yè)車(chē)間問(wèn)題(JSP)
- 帶有工作強(qiáng)度的作業(yè)車(chē)間問(wèn)題
- 靈活作業(yè)車(chē)間(FJSP)
- 帶準(zhǔn)備時(shí)間的靈活作業(yè)車(chē)間問(wèn)題
- 開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題OSSP
- 資源受限的項(xiàng)目調(diào)度問(wèn)題(RCPSP)
- 靈活的資源約束項(xiàng)目調(diào)度問(wèn)題(Flexible RCPSP)
區(qū)間變量的使用示例如下:
// Interval decisions: time range of each task
tasks[i in 0...nbTasks] <- interval(0, horizon);
// Task duration constraints
for [i in 0...nbTasks]
constraint length(tasks[i]) == duration[i];
// Precedence constraints between the tasks
for[i in 0...nbTasks][s in 0...nbSuccessors[i]] {
constraint tasks[i] < tasks[successors[i][s]];
}
makespan <- max[i in 0...nbTasks] (end(tasks[i]));
minimize makespan;
LocalSolver 12.0改進(jìn)了對(duì)具有不同目標(biāo)的多個(gè)調(diào)度問(wèn)題的計(jì)算下界。下表結(jié)果顯示了LocalSolver對(duì)各種問(wèn)題在1分鐘運(yùn)行時(shí)間內(nèi)報(bào)告的相對(duì)于市場(chǎng)上最佳已知解決方案的平均對(duì)偶差距(Dual Gap)。
問(wèn)題
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# 任務(wù)數(shù)
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目標(biāo)
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對(duì)偶差距
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作業(yè)車(chē)間問(wèn)題
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2,000
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生產(chǎn)周期
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4.0%
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靈活作業(yè)車(chē)間問(wèn)題
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4,000
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生產(chǎn)周期
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6.0%
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資源受限的項(xiàng)目調(diào)度問(wèn)題
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300
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生產(chǎn)周期
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4.3%
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開(kāi)放車(chē)間調(diào)度問(wèn)題
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400
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完成時(shí)間加權(quán)和
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4.0%
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設(shè)施位置規(guī)劃問(wèn)題
單源容量約束的設(shè)施位置問(wèn)題:在擁有多達(dá)1,500個(gè)客戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)上,在1分鐘內(nèi)對(duì)最知名解決方案的平均差距為3.8% (知名解決方案需要在更強(qiáng)大的服務(wù)器上運(yùn)行數(shù)天)。這個(gè)基準(zhǔn)來(lái)自P. Avella和M. Boccia(2009)的論文:一種用于有容量限制的設(shè)施選址問(wèn)題的切割平面算法,Computational Optimization and Applications期刊vol. 43, pp. 39–65。
混合整數(shù)非線性?xún)?yōu)化 (MINLP)
投資組合優(yōu)化是傳統(tǒng)馬科維茨投資組合問(wèn)題的一種變體,對(duì)所選資產(chǎn)的數(shù)量進(jìn)行了基數(shù)約束。在這個(gè)混合整數(shù)非線性?xún)?yōu)化問(wèn)題(MINLP)上,LocalSolver 12.0在擁有多達(dá)2,000個(gè)資產(chǎn)的實(shí)例上在10秒以?xún)?nèi)提供了接近最優(yōu)的解決方案。
仿真優(yōu)化問(wèn)題
•Localsolver 12.0將其詞典式多目標(biāo)能力擴(kuò)展到仿真優(yōu)化。
•在我們的內(nèi)部基準(zhǔn)中,由工業(yè)問(wèn)題和學(xué)術(shù)問(wèn)題,不受約束和受約束的實(shí)例所組成的199個(gè)實(shí)例的134個(gè)實(shí)例上實(shí)現(xiàn)了少于150個(gè)函數(shù)評(píng)估的佳績(jī)(與LocalSolver 11.5相比求解實(shí)例+10)。在LocalSolver 12.0中,達(dá)到最佳解決方案的平均評(píng)估次數(shù)為70.8次(與之相比,LocalSolver 11.5為75.0次)。LocalSolver12.0使用更少的評(píng)估次數(shù)獲得最佳解決方案。
建模API和LSP語(yǔ)言
•Localsolver 12.0引入了一個(gè)Geodata地理數(shù)據(jù)模塊,用于快速計(jì)算距離和時(shí)間矩陣,這是路徑優(yōu)化的關(guān)鍵數(shù)據(jù):我們的模塊在1秒的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)計(jì)算1,000 x 1,000矩陣。
•LSP建模語(yǔ)言現(xiàn)在支持語(yǔ)法“M…N”來(lái)創(chuàng)建從M(包含)到N(不包含)的范圍。
•Localsolver 12.0已適用于Linux arm64架構(gòu)。
LocalSolver Studio低代碼SaaS優(yōu)化平臺(tái)
LocalSolver Studio為數(shù)學(xué)模型開(kāi)發(fā)人員提供了完美的低代碼SaaS平臺(tái),用于開(kāi)發(fā)、調(diào)試和運(yùn)行使用LocalSolver建模語(yǔ)言編寫(xiě)的優(yōu)化應(yīng)用程序。在其眾多功能中,該工作室應(yīng)用平臺(tái)提供了:
•功能強(qiáng)大的代碼編輯器,具有語(yǔ)法檢查和自動(dòng)完成等高級(jí)功能,可幫助您編寫(xiě)簡(jiǎn)潔且無(wú)錯(cuò)誤的優(yōu)化模型。
•安全的文件云存儲(chǔ),為從任何設(shè)備訪問(wèn)的無(wú)限個(gè)項(xiàng)目提供充足磁盤(pán)空間。
•與LocalSolver Cloud集成,使您可以直接從瀏覽器運(yùn)行您的LocalSolver模型,而無(wú)需安裝軟件或配置。
•用于構(gòu)建用戶(hù)界面的直觀可視化工具,因此您可以輕松輸入數(shù)據(jù)并可視化您的優(yōu)化結(jié)果。
•Localsolver無(wú)代碼建模器為您生成數(shù)學(xué)優(yōu)化模型和接口,僅需幾次點(diǎn)擊。
歡迎訪問(wèn)LocalSolver獲得更多優(yōu)化模型實(shí)例和代碼,如需采購(gòu)LocalSolver求解器許可,請(qǐng)聯(lián)系LocalSolver中國(guó)區(qū)獨(dú)家代理商無(wú)錫迅合信息科技有限公司工作人員:info@xunhetech.com 。