许多应用包含了流量问题。例如,公路系统中有车辆流,控制系统中有信息流,网 络系统中有数据流,金融系统中有现金流等。在实际应用中,很多时候需要寻求最大流 量问题。

最大流量问题是一个特殊的线性规划问题,有关线性规划的知识,请学习27.4节。 为了便于读者理解和解答相关问题,本节不介绍有关网络与最大流量的理论知识,而是 通过一个实际例子,来说明最大流量问题的基本概念和解答方法。

【例】 27-5标出了某地区的运输网,各节点之间的运输能力,如表27-2所示。

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那么,从节点①到节点⑥的最大运输能力(流量)可以达到多少万吨/小时? 【解】为了便于计算,将表27-2中的数据标记到图27-5上,形成图27-6。

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在运输网络的实际问题中,可以看出,对于流有两个明显的要求, 一是每条边(弧) 上的流量不能超过该边的最大通过能力(即边的容量),二是中间节点的流量为0。因为 对于每个节点,运出这个节点的产品总量与运进这个节点的产品总量之差,是这个节点 的净输出量,简称为这个节点的流量。由于中间节点只起到转运作用,所以中间节点的 流量为0。另外,起始点的净流出量和终点的净流入量必须相等,也是这个方案的总运 输量。

在本题中,从节点①到节点⑥可以同时沿多条路径运输,总的最大流量应是各条路 径上的最大流量之和,每条路径上的最大流量应是其各段流量的最小值。

解题时,每找出一条路径算出流量后,该路径上各段线路上的流量应扣除已经算过 的流量,形成剩余流量。剩余流量为0的线段应将其删除(断开)。这种做法比较简单。 例如,路径①③⑤⑥的最大流量为10万吨,计算过后,该路径上各段流量应都减少10 万吨。从而①③之间将断开,③⑤之间的剩余流量是4万吨,⑤⑥之间的剩余流量11 万吨,如图27-7所示。

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同理,依次执行类似的步骤:

  1. 路径①②⑤⑥的剩余最大流量为6万吨。计算过后,该路径上各段流量应都减 6万吨。从而①②之间将断开,②⑤之间的剩余流量是1万吨,⑤⑥之间的剩余流量

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