PROBLEM KINESKOG 

POŠTARA

MODELI OPTIMIZACIJE U TRANSPORTU

Prof. dr Svetlana Rakočević

Nikola Radoičić 95/14

background image

PROBLEM KINESKOG POŠTARA

     

Leonhard Euler

  riješio je taj problem kao usputni zadatak na početku karijere vodećeg 

matematičara   Ruske   carske   akademije   u   Petrogradu,   gdje   je   1733.   godine   dobio   posao. 
Odgovor je bio nedvosmislen: takva šetnja nije moguća ako svaki dio kopna nije s ostalima 
povezan parnim brojem mostova. Šematski prikaz, na kojem su dijelovi kopna (obale B i C i 
ostrva A i D) predstavljeni tačkama a mostovi njihovim spojnicama, prototip je modela koji će 
odrediti definiciju pojma grafa.

   Početkom 60-tih godina dvadesetog vijeka, kineski matematičar 

M. Guan (Meigu Guan ili Mei-

Ko Kwan)

 postavlja i proučava pitanje optimizacije poštarovog puta pri dostavi pošiljki. Poštar 

kreće iz pošte, dijeli poštu i vraća se u ured. Poštarov cilj je svakom ulicom  proći barem 
jedanput i pri tome preći najkraći mogući put. U slučaju koenigsberških mostova, analogan 
zadatak bi bio: prošetati gradom i vratiti se u polaznu tačku, prelazeći svaki most najmanje 
jedanput uz minimalan broj ponovljenih prelazaka.  Guanovo   pitanje   će   doživljeti   brojne 
modifikacije i imati raznovrsne primjene. Taj tip problema njemu u čast nazvan je Problem 
kineskog poštara. Optimizacijske probleme i kombinatorne probleme uopšteno, relativno je 
lako formulisati, ali njihovo rešavanje je rijetko kada jednostavno. Za sistemsko traženje rešenja 
potrebno je pronaći primjerene matematičke modele i metode.

PROBLEM KINESKOG POŠTARA

     Jedan   od   najpoznatijih   i   najviše   izučavanih   problema   kombinatorne   optimizacije   je   već 
pomenuti Problem kineskog poštara, skraćeno CCP (

eng. Chinese Postman Problem

). Naznačeni 

problem se sastoji u sledećem:

   Jedan poštar je odgovoran za raznošenje pošte u dijelu grada. On započinje sa raznošenjem 
pošte iz određenog čvora u kome je locirana pošta i tokom radnog vremena mora da obiđe sve 
ulice u posmatranom dijelu grada najmanje jedanput, da bi se na završetku radnog vremena 
vratio u poštu. Logično je da sebi postavimo sledeće pitanje: koja je to ruta kojom treba da se 
kreće poštar, tako da rastojanje koje pređe bude minimalno, pri čemu svaku ulicu treba da 
obiđe najmanje jedanput.

     Prevedeno na terminologiju transportnih mreža ovo pitanje glasi: koji je najkraći put kojim 
treba da se krećemo kroz transportnu mrežu, tako da kroz sve grane mreže prođemo najmanje 

4

PROBLEM KINESKOG POŠTARA

jedanput i da se na kraju vratimo u čvor iz koga smo krenuli. Ovaj problem prvi put je izučavan 
od strane 

Mei-Ko

-a 

(1962)

. Rad 

Mei-Ko

-a je objavljen u časopisu 

“Chinese Mathematics“ 

, zbog 

čega je naznačeni problem nazvan problemom kineskog poštara. Rešavanje problema kineskog 
poštara povezano je sa definicijama  

Euler

-ovog puta.  

Euler

-ov put je put kojim se kroz svaku 

granu u mreži prolazi tačno jedanput, pri čemu se put ne završava u čvoru iz koga je počeo. Pod 

Euler

-ovom turom se podrazumijeva ciklus kojim se kroz svaku granu u mreži prolazi tačno 

jedanput. Proučavajući problem 

“sedam mostova u Kenigzbergu“ Leonard Euler (1707-1783)

 je 

u svom radu objavljenom 1736. godine od strane akademije nauka u Sankt Peterzburgu utvrdio 
u kojim slučajevima mreža posjeduje 

Euler

-ovu turu i 

Euler-

ov put.

   Problem kineskog poštara može se javiti na:

1. neorijentisanim;
2. orijentisanim i
3. mješovitim mrežama.

   U zavisnosti od saobraćajno-transportnog problema koji se razmatra, pod poštarom mogu da 
se podrazumijevaju vozila za pranje ulica, vozila za čišćenje ulica od snijega, vozila za skupljanje 
smeća u gusto naseljenim ulicama, vozila koja se koriste za popravku i inspekciju komunalne 
infrastrukture (električna, vodovodna i kanalizaciona instalacija).

PROBLEM KINESKOG POŠTARA NA NEORIJENTISANIM MREŽAMA

     Neka je data neorijentisana mreža G = (N, A) i neka su poznate dužine svih grana d(i, j)>0, 
(i, j)

 

 

A. Kao i obično, veličine d(i, j) mogu takođe da predstavljaju i troškove, vrijeme putovanja 

ili bilo šta drugo u zavisnosti od naznačenog problema. Problem kineskog poštara možemo 
formulisati na sledeći način:

   Pronađimo ciklus kojim je moguće proći kroz sve grane mreže G najmanje jedanput i za koji:

   U cilju rešavanje ovog problema neophodno je prethodno definisati 

Euler

-ovu turu i 

Euler

-ov 

put. 

    Kao što je već naznačeno, 

Euler

-ova tura je ciklus kojim se kroz svaku granu u mreži prolazi 

tačno jedanput. 

5

Želiš da pročitaš svih 15 strana?

Prijavi se i preuzmi ceo dokument.

Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.

Slični dokumenti