在Gurobi和Python中更新特定约束的RHS和LHS

Question

使用gurobi和python，我试图解决水平衡（类似于经典的运输问题）线性规划问题，形式如下：

将c'x最小化，前提是：

轴=b

lb<；=x<；=ub

A，L是稀疏crs-scipy矩阵，c，b，lb，ub是向量。你知道吗

我的问题应该更新一些步骤，一些元素会用新值更新。具体来说，A是固定的，所有其他元素在每一步都会得到新的值。下面的代码片段工作得很好，是我迄今为止使用的基础（忽略“self”，因为模型嵌入在解算器类中，而“water\u network是保存每个步骤的值和属性的图形对象）：

### Snippet 1: Formulating/initializing the problem
# unitC is the c vector
# Bounds holds both lb and ub values for each x

self.model = gurobipy.Model()
rows, cols = len(self.water_network.node_list), len(self.water_network.edge_name_list)
self.x1 = []
for j in range(cols):
    self.x1.append(self.model.addVar(lb=self.water_network.Bounds[j,0], ub=self.water_network.Bounds[j,1],obj=self.water_network.unitC[j]))
self.model.update()

self.EqualityConstraintA=[]
for i in range(rows):
    start = self.water_network.A_sparse.indptr[i]
    end = self.water_network.A_sparse.indptr[i+1]
    variables = [self.x1[j] for j in self.water_network.A_sparse.indices[start:end]]
    coeff = self.water_network.A_sparse.data[start:end]
    expr = gurobipy.LinExpr(coeff, variables)
    self.EqualityConstraintA.append(self.model.addConstr(lhs=expr, sense=gurobipy.GRB.EQUAL, rhs=self.water_network.b [i],name='A'+str(i)))

self.model.update()
self.model.ModelSense = 1
self.model.optimize()

下面的简单代码段用于在每个步骤更新问题。注意：我使用getConstrs函数：

#### Snippet 2: Updating the constraints, working ok for every step. 

self.model.setAttr("LB",self.model.getVars(), self.water_network.Bounds[:,0])
self.model.setAttr("UB", self.model.getVars(), self.water_network.Bounds[:,1])
self.model.setAttr("OBJ", self.model.getVars(), self.water_network.unitC)
self.model.setAttr("RHS", self.model.getConstrs(),self.water_network.b)

当一组新的约束应以以下形式添加到问题中时，会出现问题：

Lx=0，其中L是每一步更新的稀疏矩阵！现在在公式中，我在片段1之后添加了以下内容：

self.EqualityConstraintL=[]
leakrows= len(self.water_network.ZeroVector)
for i in range(leakrows):
    start = self.water_network.L_sparse.indptr[i]
    end=self.water_network.L_sparse.indptr[i+1]
    variables=[self.x1[j] for j in self.water_network.L_sparse.indices[start:end]]
    coeff=self.water_network.L_sparse.data[start:end]
    expr = gurobipy.LinExpr(coeff, variables)
    self.EqualityConstraintL.append(self.model.addConstr(lhs=expr, sense=gurobipy.GRB.EQUAL, rhs=self.water_network.ZeroVector[i],name='L'+str(i)))

但是，我不能再使用getConstrs一次更新所有约束，因为有些约束只需要更改RHS，而有些约束只需要更改LHS。因此，我为更新做了以下操作（代码段3）：

self.model.setAttr("LB",self.model.getVars(), self.water_network.Bounds[:,0])
self.model.setAttr("UB", self.model.getVars(), self.water_network.Bounds[:,1])
self.model.setAttr("OBJ", self.model.getVars(), self.water_network.unitC)
# Update A rhs...
for i in range(len(self.water_network.edge_name_list)):
    self.model.setAttr("RHS", self.model.getConstrs()[i],self.water_network.b[i])

# Update L expr...
x1=self.model.getVars()
n=len(self.water_network.node_list) # because there are n rows in the A constrains, and L constraints are added after

# Now i rebuild the LHS expressions
for i in range(len(self.water_network.ZeroVector)):
    start = self.water_network.L_sparse.indptr[i]
    end=self.water_network.L_sparse.indptr[i+1]
    variables=[x1[j] for j in self.water_network.L_sparse.indices[start:end]]
    coeff=self.water_network.L_sparse.data[start:end]
    expr = gurobipy.LinExpr(coeff, variables)
    self.model.setAttr("LHS",self.model.getConstrs()[n+i],expr)

self.model.update()
self.model.optimize()

当我运行该问题时，它会很好地初始化，但在第二步，它会返回以下错误：

File "model.pxi", line 1709, in gurobipy.Model.setAttr

TypeError: object of type 'Constr' has no len()

冒犯的是：

self.model.setAttr("RHS", self.model.getConstrs()[i],self.water_network.b[i])

两个问题：1）为什么会这样？用getConstrByName('A'+str(i))替换getConstrs()[i]也会失败，并出现完全相同的错误。如何更新特定约束的右/左？你知道吗

2）有没有办法更有效地更新RHS中包含的约束自平衡约束然后列出包含在自平衡约束列表？你知道吗

非常感谢！你知道吗

Di公司

Answer 1

model对象上的setAttr函数用于

• 在模型上全局设置属性
• 设置变量列表的属性
• 为约束列表设置属性

单个约束和变量对象有自己的setAttr函数来设置单个变量和约束的属性。就你而言

for i in range(len(self.water_network.edge_name_list)):
    self.model.getConstrs()[i].setAttr('RHS', self.water_network.b[i])

可以用更pythonic（可能更有效）的

m = self.model
constrs = m.getConstrs()[:len(self.water_network.edge_name_list)]
m.setAttr('RHS', constrs, self.water_network.b)