De nombreux problèmes de transport peuvent être modélisés à l'aide des « flots ». C'est le cas de l'acheminement d'électricité présenté dans cet article. D'autres applications classiques concernent également le transport de fluides (gaz, eau, pétrole...) ainsi que celui de personnes ou de marchandises (camion, train, bateau...).

Vous possédez une centrale de production électrique et vous souhaitez transporter l’électricité vers un consommateur. Pour cela, vous allez utiliser le réseau constitué de lignes électriques qui passent par des répartiteurs. Chaque ligne ne peut transférer qu’un débit limité de courant, correspondant à l’intensité maximale qu’elle peut supporter. Vous cherchez à acheminer le maximum d’électricité entre la centrale de production et le client, tout en respectant les capacités des lignes électriques. Comment procéder ?

 

Un graphe pour modéliser le réseau électrique

Ce problème va être modélisé à l’aide de la théorie des graphes. Les arcs représentent les lignes électriques avec un sens de circulation du courant, et les sommets (ou nœuds) modélisent les répartiteurs, la centrale et le client (voir la figure ci-dessous).

 

Sur chaque arc, on écrit valeur du flot / capacité de l’arc. Par exemple,
pour l’arc de s à R 1 , le flot a une valeur de 3 et une capacité de 9.

 

Ce graphe comporte deux sommets particuliers : la centrale est le sommet appelé source s, où le courant ne fait que sortir, et le client est le sommet appelé puits t, où le courant ne fait qu’entrer. Le reste des sommets, les répartiteurs, sont connectés à des ... Lire la suite


références

 A simple algorithm for finding maximal network flows and an application to the Hitchock problem (FORD L.R., FULKERSON D.R), Rand Report Rand Corporation, Santa Monica, décembre 1955.
 Un cours sur les graphes avec un chapitre sur les flots et l'algorithme de Ford–Fulkerson détaillé : https://caseine.org/course/view.php?name=GraphsOpen