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论铁路站线的设置

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这个帖子是伪论文格式,主要是卤煮当年自己的论文没写好,有个心结。哈哈,大家见谅了。为了方便大家可以直接看结尾的结果。
一、导言
这个帖子主要讨论铁路大亨3中线路的设计。特别是讨论构建高效的区间通勤网络。首先解释一下区间,大家知道玩铁路大亨时都是一次安排3-5个站(我想没人赞同一次十个城市的长程线路吧)构建一个线路上面跑一辆火车(后期会安排复数辆火车,但选用相同的线路),这就是所谓的区间。
所谓高效的目的是实现一个车头完成区间内所有线路,就是线路内各站点两两之间的往返,而不重复。这里不考虑具体的货物供求,价格差等等实现利润最大化的问题。因为即使再高的差价在后期运力上来后都会下降。而车头运力的最大化毋庸置疑是实现工业收入最大化的前提。而且做到运力最大化其实运输的利润一般不低。
综上就是所谓高效的区间通勤网络的概念。高手们也都知道,整个地图的网络无疑可以是数个区间网络的组合,区间之间就是结点站。具体怎么选择我想大家比我更清楚。
二、理论
图论中有一笔画的问题,这里的问题其实是个扩展,就是安排一个站点的设置序列,要求所有结点两两之间正反方向都跑遍。
三、具体方案
先解释一下,n点就是一个区间包括n个站(城市),比如2点就是两个站,这是最简单的。n点环表示有n个站,但成环状,比如3点环,就是一个三角形布置,有三个点三个边,而三点就是连着三站的直线或折线,首尾没有直接通路。每站按顺序都是ABCDE等等字母编号的。
2点:AB-A
3点:ABCB-A
这个都很简单。只要注意结尾的A站其实不出现在列车表中。因为火车最后自动回去,这里写出来是为了体现线路的实现。而且线路中不包括首尾的往返,因为那个可以有结点间的远程线路来实现,看贴吧的朋友“烙饼馒头拌米饭”在原帖http://tieba.baidu.com/p/2597575620 中给出的。见图。

3点环:ABCACB-A
这个也很简单。就是三角形顺时针逆时针各一圈。见图。

4点:ABCDBACBDC-A
这个稍微复杂,方案其实也早有贴吧的朋友“烙饼馒头拌米饭”给出,看原帖http://tieba.baidu.com/p/2597575620。当时我看到了觉得很奇妙,激发我做了小扩展。我把首先四站的顺序改成了ABCD以方便记忆,后边是BA CB DC 两两相邻并倒着数。如果不管地图上的实际分布,从图论的角度看就是ABCD四站排成正方形四个顶点,应为是线性的就是AD间没有直接连线,图形上就是正方形少个底,漏的。三条边就是相邻两站的线路,比如AB,BC,CD;对角线就是隔一站比如AC,BD;但其实真实线路上不存在,比如对AC还是会经过B站,后期可以考虑真的连上提高效率。注意这里不考虑AD,AD交由大网络上的结点站设置,不属于区间网。见图。

4点环:ABCDACBDCADB-A
这个算我个人小创造,由于是环线,正方形是封闭的,所以真实存在AD,也是需要考虑在区间线路中的。上面的方法其实加上一段AD的2点线路也可以实现,我的方案是关键是实现了对角线和底边AD融合。见图。

5点:ABCDEBDACEDCBACEBD-A
本来以为更难,其实更简单,原理和上面一样,只是5个点呈5边形分布,线性就是少个底边,对角线是隔站的线路,对角线其实构成一个五角星,只是这些在真实图上不一定出现。之所以更简单就是五角星是个首尾相连的一笔画图形,就是从一个点一笔画回到起点,所以具体方案就是先顺时针(A-E)走边,在E点画一个五角星,再走逆时针回到A点,再画个五角星,注意这第二个和第一个线路方向相反。具体一开始选择什么方向无所谓,或者可以在E点走完两个五角星。见图。

5点环:ABCDEBDACEDCBADBEC-A
这个更更简单,这里的方案就是先顺时针(A-E)走边,回到在A点,接着画一个五角星又回到A点,再走边逆时针回到A点,再画个五角星又回到A点,还是注意这第二个和第一个线路方向相反。各位自己还可以自行决定走边走星的顺序,甚至打乱了自由组合外边或星的各条连线。一开始我有研究这些不过不方便记忆所以没有给出。见图。

6点以上理论上也有直接解,但我没有深入,个人认为也不是很有意义。原则上可以分解为以上几种的组合,还能创造中转结点,提高宾馆收入。比如六个站就是4+3,六个站环就是4+4,等等。
四、扩展
上边这是纯粹的走站台,其实里边还可以合理安排设置维修站的次序,我没有太多的研究,只举一个就是对4点的方案,在第六站之后添一个维修站,就是ABCD BA R CB DC-A 这个维修站就修在线路的大致中间,但我实际试验结果似乎不理想,欢迎大家讨论。谢谢。
附:方便大家直接看答案,注意最后的-A不出现在列车表中。中间的空格是为了便于记忆。
2点:AB-A
3点:ABCB-A
3点环:ABCACB-A
4点:ABCD BA CB DC-A
4点环:ABCD ACBD CADB-A
5点:ABCDE BDACE DCBA DBEC-A
5点环:ABCDE ACEBD AEDCB ADBEC-A


IP属地:江苏通过百度相册上传1楼2014-09-13 10:01回复
    .....一直Ab的路过。。。。。


    来自Android客户端3楼2014-09-15 16:03
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      楼主没有注意服务塔和加油站的问题,可能任意两站之间都有服务塔,但并非都有加油站,对于像232这样的油老虎,一旦油用尽,故障率大幅提高而坏在路上,是可能引发大堵车的


      IP属地:辽宁来自WindowsPhone客户端4楼2014-09-16 20:22
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        楼主没有注意服务塔和加油站的问题,可能任意两站之间都有服务塔,但并非都有加油站,对于像232这样的油老虎,一旦油用尽,故障率大幅提高而坏在路上,是可能引发大堵车的


        IP属地:辽宁来自WindowsPhone客户端5楼2014-09-16 20:22
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          我在第四部分提了提 不过本人不是很在行 欢迎你来对此发表见解


          IP属地:江苏6楼2014-09-20 20:20
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