An exact reduction technique for the k-Colour Shortest Path Problem

最短路径问题 Dijkstra算法 整数规划 数学优化 延氏算法 启发式 图形 Suurballe算法 K最短路径路由 线性规划 计算机科学 还原(数学) 算法 最短路径快速算法 图遍历 计算 最宽路径问题 路径(计算) 双向搜索 数学 搜索算法 理论计算机科学 增量启发式搜索 波束搜索 几何学 程序设计语言
作者
Carmine Cerrone,Davide Donato Russo
出处
期刊:Computers & Operations Research [Elsevier BV]
卷期号:149: 106027-106027 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.cor.2022.106027
摘要

The k-Colour Shortest Path Problem is a variant of the classic Shortest Path Problem. This problem consists of finding a shortest path on a weighted edge-coloured graph, where the maximum number of different colours used in a feasible solution is fixed to be k. The k-CSPP has several real-world applications, particularly in network reliability. It addresses the problem of reducing the connection cost while improving the reliability of the network. In this work, we propose a heuristic approach, namely Colour-Constrained Dijkstra Algorithm (CCDA), which is able to produce effective solutions. We propose a graph reduction technique, namely the Graph Reduction Algorithm (GRA), which removes more than 90% of the nodes and edges from the input graph. Finally, using a Mixed-Integer Linear Programming (MILP) model, we present an exact approach, namely Reduced Integer Linear Programming Algorithm (RILP), that takes advantage of the heuristic CCDA and the GRA. Several tests were performed to verify the effectiveness of the proposed approaches. The computational results indicate that the produced approaches perform well, in terms of both the solution’s quality and computation times.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
kk发布了新的文献求助10
1秒前
如意雅山完成签到,获得积分10
1秒前
柔弱绝施完成签到,获得积分10
1秒前
wsyzw完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Lemon发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
koxall完成签到,获得积分10
2秒前
a379896033完成签到 ,获得积分10
3秒前
aven完成签到,获得积分20
3秒前
满意语芙发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
领导范儿应助fangzhang采纳,获得10
4秒前
HH发布了新的文献求助20
4秒前
tanpan完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
Debra完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
知意完成签到,获得积分10
6秒前
小二郎应助李园长采纳,获得10
6秒前
7秒前
Dzinver完成签到,获得积分10
7秒前
小蘑菇应助Lina采纳,获得10
8秒前
8秒前
陶醉的续发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
bkagyin应助玉玉鼠采纳,获得10
9秒前
9秒前
23发布了新的文献求助30
9秒前
rong完成签到,获得积分10
10秒前
linxi发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI6.1应助大方道消采纳,获得10
11秒前
青栀完成签到,获得积分10
11秒前
不安砖头发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6391299
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8206368
关于积分的说明 17369979
捐赠科研通 5444953
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2878705
邀请新用户注册赠送积分活动 1855192
关于科研通互助平台的介绍 1698461