OR-tools路由优化节点兼容性

Question

我正在尝试解决一个容量路由问题，其中我有一组需要不同数量和不同类型项目的节点。
此外，我想允许节点删除，因为具有一种类型项目的所有节点仍然可能超过车辆容量，因此无法解决。
然而，最终所有节点都应该得到服务，因此我使用迭代方法，将每种项目类型视为单独的路由问题。
但我想知道是否可以使用分离或类似的东西来解决“全局”路由问题。感谢任何关于这是否可能的帮助。

Example:
Node 1 - item A - demand 10
Node 2 - item A - demand 10
Node 3 - item A - demand 12
Node 4 - item B - demand 10
Node 5 - item B - demand 10

vehicle I - capacity 20
vehicle II - capacity 10

我的方法：
首先解决A项：车辆I服务于节点1

编辑我调整了我的方法以适应@mizux答案。代码下方：

EDIT2修复了第一个循环中的需求回调函数仍然引用product_index变量并因此返回错误需求的错误。使用functools.partial修复。

import functools
from ortools.constraint_solver import pywrapcp, routing_enums_pb2

class CVRP():
    def __init__(self, data):
        # assert all(data['demands'] < max(data['vehicle_capacities'])) # if any demand exceeds cap no solution possible
        self.data = data

        self.vehicle_names_internal = [f'{i}:{j}' for j in data['products'] for i in data['vehicle_names']]
        self.manager = pywrapcp.RoutingIndexManager(len(data['distance_matrix']), len(self.vehicle_names_internal), data['depot'])
        self.routing = pywrapcp.RoutingModel(self.manager)

        transit_callback_id = self.routing.RegisterTransitCallback(self._dist_callback)      
        self.routing.SetArcCostEvaluatorOfAllVehicles(transit_callback_id)
        
        # set up dimension for each product type for vehicle capacity constraint
        for product_index, product in enumerate(data['products']):
            dem_product_callback = functools.partial(self._dem_callback_generic, product_index=product_index)
            dem_callback_id = self.routing.RegisterUnaryTransitCallback(dem_product_callback)
            vehicle_product_capacity = [0 for i in range(len(self.vehicle_names_internal))]
            vehicle_product_capacity[product_index*data['num_vehicles']:product_index*data['num_vehicles']+data['num_vehicles']] = data['vehicle_capacities']
            print(product_index, product)
            print(self.vehicle_names_internal)
            print(vehicle_product_capacity)
            self.routing.AddDimensionWithVehicleCapacity(
                dem_callback_id,
                0,
                vehicle_product_capacity,
                True,
                f'capacity_{product}',
                )

        # disjunction (allow node drops)
        penalty = int(self.data['distance_matrix'].sum()+1) # penalty needs to be higher than total travel distance in order to only drop locations if not other feasible solution
        for field_pos_idx_arr in self.data['disjunctions']: 
            self.routing.AddDisjunction([self.manager.NodeToIndex(i) for i in field_pos_idx_arr], penalty)

        
    def _dist_callback(self, i, j):
        return self.data['distance_matrix'][self.manager.IndexToNode(i)][self.manager.IndexToNode(j)]
    
    def _dem_callback_generic(self, i, product_index):
        node = self.manager.IndexToNode(i)
        if node == self.data['depot']:
            return 0
        else:
            return self.data['demands'][node, product_index]

    def solve(self, verbose=False):    
        search_parameters = pywrapcp.DefaultRoutingSearchParameters()
        search_parameters.first_solution_strategy = (
            routing_enums_pb2.FirstSolutionStrategy.AUTOMATIC)
        search_parameters.local_search_metaheuristic = (
            routing_enums_pb2.LocalSearchMetaheuristic.AUTOMATIC)
        search_parameters.time_limit.FromSeconds(30)

        self.solution = self.routing.SolveWithParameters(search_parameters)

Answer 1

>

应在增加相关维度的每个位置创建两个容量维度，每种类型一个。

您可以为每种项目类型复制您的车辆，即：

• v0，车辆1 A类：容量A:20，容量B:0

注意：您可以复制它以允许多次旅行

您可以创建一个“门”节点以只允许一种车辆配置。例如，只允许v0或v1进行一些访问

v0_start = routing.Start(0)
v0_end = routing.End(0)
v1_start = routing.Start(1)
v1_end = routing.End(1)
gate_index = manager.NodeToIndex(gate_index)
routing.NextVar(v0_start).setValues[gate_index, v0_end]
routing.NextVar(v1_start).setValues[gate_index, v1_end]

由于节点只能访问一次，v0和v1中的一辆车可以通过门节点，而另一辆车则别无选择，只能前往结束节点，即在后期处理分配时可以删除的空路线。

如果车辆II比车辆I等便宜，您还可以将车辆固定成本添加到激励解算器中，以使用车辆II。。。

将每个位置添加到析取，以便解算器可以在需要时放置它们

location_index = manager.NodeToIndex(location_id)
routing.AddDisjunction(
  [location_index], # locations
  penalty,
  max_cardinality=1 # you can omit it since it is already 1 by default
)