Branch-cut-and-price para o problema de roteamento de veículos generalizado
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Mayron César de Oliveira Moreira
Alexandre Salles da Cunha
Alexandre Salles da Cunha
Resumo
Esta dissertação dedica-se ao estudo do Problema de Roteamento de Veículos Generalizado. Dado um conjunto de consumidores particionado em subconjuntos disjuntos, denominados clusters, o problema consiste em encontrar um conjunto de rotas, uma para cada veículo, tal que cada rota atenda às seguintes restrições: toda rota deve começar e terminar em um depósito específico; a demanda total dos consumidores atendidos em cada rota não deve exceder uma determinada capacidade; e cada cluster deve ter sua demanda atendida em exatamente um consumidor. O objetivo é encontrar um conjunto de rotas — que devem atender às restrições citadas — que minimize a soma dos custos de todas as rotas. Para a resolução do problema, propusemos uma solução exata utilizando um algoritmo branch-cut-and-price que explora a elementariedade parcial da rota durante o algoritmo de precificação. A metodologia foi avaliada utilizando instâncias da literatura para o problema, e os resultados foram comparados aos trabalhos já publicados. Os experimentos apresentaram resultados satisfatórios, de tal forma que conseguimos resolver instâncias que estavam em aberto e reduzimos significativamente o tempo de solução da maior parte delas.
Abstract
This work addresses the Generalized Vehicle Routing Problem. Given a set of customers partitioned into disjoints subsets, defined as clusters, the problem aim to find a set of routes, one per vehicle, such that each route follows the given constraints: every route starts and ends at a specific depot; the total customers’ demand satisfied by a route must not be higher than a predefined capacity; and each cluster must have its own demand satisfied in exactly one customer. The objective is to find a set of routes — such that all already defined constraints are satisfied — that minimizes the total routes cost. In order to solve this problem, we propose an exact solution with a branch-cut-and-price algorithm that explores partial elementarity of the route during the pricing algorithm. The methodology of our work is evaluated using instances from the literature and the results were compared with previous work. Our experiments showed satisfactory results, such that we were able to solve opened instances from the literature and we reduced significantly the solution time of most of them.
Assunto
Computação – Teses, Problema de roteamento de veículos – Teses, Algoritmo branch-cut -and-price – Teses
Palavras-chave
Problema de Roteamento de Veículos Generalizado, Problema de Roteamento de Veículos, Branch-Cut-And-Price