scholarly journals The Minimum Labeling Spanning Tree and Related Problems

2019 ◽  
Author(s):  
Thiago Gouveia Da Silva
Keyword(s):  
Network Design ◽  
Spanning Tree ◽  
Computer Network ◽  
Transportation Network ◽  
Branch And Cut ◽  
Exact Methods ◽  
Research Attention ◽  
Practical Applications ◽  
Labeled Graphs ◽  
Minimum Number

The minimum labeling spanning tree problem (MLSTP) is a combinatorial optimization problem that consists in finding a spanning tree in a simple edge-labeled graph, i.e., a graph in which each edge has one label associated, by using a minimum number of labels. It is an NP-hard problem that has attracted substantial research attention in recent years. In its turn, the generalized minimum labeling spanning tree problem (GMLSTP) is a generalization of the MLSTP that allows the situation in which multiple labels can be assigned to an edge. Both problems have several practical applications in important areas such as computer network design, multimodal transportation network design, and data compression. The thesis addresses several connectivity problems defined over edge-labeled graphs, in special the minimum labeling spanning tree problem and its generalized version. The contributions in the work can be classified between theoretical and practical. On the theoretical side, it has introduced new useful concepts, definitions, properties and theorems regarding edge-labeled graphs, as well as a polyhedral study on the GMLSTP. On the practical side, we have proposed new heuristics and new mathematical formulations and branch-and-cut algorithms. The new approaches introduced have achieved the best results for both heuristic and exact methods in comparison with the state-of-the-art.

Bi-Level Programming Models Applied in Urban Transportation Network Design Problems

2013 ◽  
Vol 791-793 ◽  
pp. 1172-1175
Author(s):  
Chuan Song
Keyword(s):  
Network Design ◽  
Transportation Network ◽  
Urban Transportation ◽  
Programming Models ◽  
Future Research ◽  
Open Problems ◽  
Design Problems ◽  
Practical Applications ◽  
Network Design Problems ◽  
Comprehensive Survey

In this paper, we conduct a comprehensive survey on the past developments and recent advances of bilevel programming models, algorithms and practical applications in urban transportation network design problems. Moreover, based on this survey, some open problems and future research directions are proposed.

scholarly journals Hub Location, Routing, and Route Dimensioning: Strategic and Tactical Intermodal Transportation Hub Network Design

2021 ◽  
Author(s):  
Bariş Yıldız ◽  
Hande Yaman ◽  
Oya Ekin Karaşan
Keyword(s):  
Network Design ◽  
Economies Of Scale ◽  
Transportation Network ◽  
Transportation Systems ◽  
Branch And Cut ◽  
Intermodal Transportation ◽  
Hub Location ◽  
Optimization Scheme ◽  
Location Routing ◽  
Problem Instances

We propose a novel hub location model that jointly eliminates some of the traditional assumptions on the structure of the network and on the discount as a result of economies of scale in an effort to better reflect real-world logistics and transportation systems. Our model extends the hub literature in various facets: instead of connecting nonhub nodes directly to hub nodes, we consider routes with stopovers; instead of connecting pairs of hubs directly, we design routes that can visit several hub nodes; rather than dimensioning pairwise connections, we dimension routes of vehicles; and rather than working with a homogeneous fleet, we use intermodal transportation. Decisions pertinent to strategic and tactical hub location and transportation network design are concurrently made through the proposed optimization scheme. An effective branch-and-cut algorithm is developed to solve realistically sized problem instances and to provide managerial insights.

Αλγόριθμοι σχεδίασης δικτύων τοπολογίας δέντρου με ποικίλους περιορισμούς χωρητικότητας

2013 ◽  
Author(s):  
Χρίστος Παππάς
Keyword(s):  
Spanning Tree ◽  
Minimum Spanning Tree ◽  
Branch And Cut ◽  
Capacitated Minimum Spanning Tree ◽  
Np Complete ◽  
Multi Level

Κατά τη σχεδίαση κεντρικοποιημένων δικτύων συχνά προκύπτει η ανάγκη για τη εύρεση δέντρων ελάχιστου κόστους. Ένα πρόβλημα που έχει μελετηθεί εκτενώς στη βιβλιογραφία είναι το πρόβλημα εύρεσης Ελάχιστου Δέντρου Επικάλυψης με Περιορισμό Χωρητικότητας (Capacitated Minimum Spanning Tree ή CMST). Στο πρόβλημα CMST στόχος είναι να σχεδιαστεί δίκτυο τοπολογίας δέντρου ελάχιστου κόστους, το οποίο να εξυπηρετεί την προώθηση της κίνησης που παράγει ένα σύνολο τερματικών κόμβων προς ένα κεντρικό κόμβο, με τον περιορισμό η συνολική κίνηση σε οποιαδήποτε ζεύξη να μην υπερβαίνει μία ενιαία προκαθορισμένη τιμή-χωρητικότητα. Ωστόσο, κατά τη σχεδίαση πραγματικών δικτύων συχνά επιλέγεται η εγκατάσταση ζεύξεων διαφορετικών χωρητικοτήτων. Γενικεύοντας το πρόβλημα CMST, έτσι ώστε να υπάρχει η δυνατότητα επιλογής από μία γκάμα διαφορετικών τύπων ζεύξεων, οι οποίοι διαφοροποιούνται μεταξύ τους ως προς τη χωρητικότητα αλλά και το κόστος, οδηγούμαστε στο πρόβλημα εύρεσης Ελάχιστου Δέντρου Επικάλυψης με Περιορισμούς Χωρητικότητας Πολλαπλών Επιπέδων (Multi-Level Capacitated Minimum Spanning Tree ή MLCMST). Η έρευνα γύρω από το πρόβλημα MLCMST είχε μέχρι σήμερα περιοριστεί σε μία συγκεκριμένη κλάση στιγμιότυπων όπου η παραγόμενη από κάθε κόμβο κίνηση είναι μοναδιαία αλλά και η μέγιστη επιτρεπτή χωρητικότητα λαμβάνει χαμηλές τιμές.Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει ως αντικείμενο τη μελέτη του προβλήματος MLCMST και την ανάδειξη αλγορίθμων που να αντιμετωπίζουν ένα ευρύ φάσμα στιγμιότυπων του. Αρχικά εξετάζεται η δυνατότητα επίλυσης προβλημάτων με τεχνικές μεικτού ακέραιου γραμμικού προγραμματισμού. Η πλήρης επίλυση των γραμμικών μοντέλων μέσα σε λογικά χρονικά πλαίσια αποδεικνύεται δυνατή μόνο για στιγμιότυπα περιορισμένου μεγέθους. Σε μεγαλύτερα προβλήματα, και δεδομένου ότι το πρόβλημα MLCMST ανήκει στη κλάση των NP-complete προβλημάτων, η προσπάθεια αναπόφευκτα μετατοπίζεται στην εύρεση ποιοτικών, αλλά όχι απαραίτητα βέλτιστων λύσεων. Βασιζόμενοι σε προηγούμενες εργασίες στον τομέα παρουσιάζουμε ευρετικούς αλγορίθμους αναβαθμίσεων, με στόχο την αντιμετώπιση στιγμιότυπων ποικίλων χαρακτηριστικών και μεγεθών. Εν συνεχεία, οι προτεινόμενοι αλγόριθμοι αναβαθμίσεων ενσωματώνονται σε αλγόριθμο Διακλάδωσης και Αποκοπής (Branch and Cut) δημοφιλούς πακέτου βελτιστοποίησης. Τέλος, εξετάζεται η εφαρμογή εξελικτικών αλγορίθμων στο πρόβλημα. Σε αυτή την προσέγγιση οι προτεινόμενοι αλγόριθμοι αναβαθμίσεων αξιοποιούνται ως τροφοδότες λύσεων καλής ποιότητας κατά την αρχικοποίηση των πληθυσμών.

scholarly journals JURNAL SIMULASI PERANCANGAN JARINGAN LAN PADA WARNET YO

2020 ◽  
Author(s):  
ADITYA WIRAGUNA ◽  
Tisa Seftiananda ◽  
Pandu Pratama Putra M.Kom
Keyword(s):  
Network Design ◽  
Computer Network ◽  
Network System ◽  
Network Connection ◽  
Packet Tracer ◽  
The Cost

Computer network connection is a fundamental thing and is very important in the establishment of internet cafe businesses. LAN network design must also consider the cost budget so that the use of tools can be maximized and not cause losses. If the connection is problematic, then all types of applications that run through a computer network cannot be used. Cisco Packet Tracer can be used for simulations that reflect a picture of the computer network connection on the network system to be used

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document