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Tipo: Dissertação
Título: Modelagem e heurísticas para problemas de roteamento de veículos com atendimento suficientemente próximo
Formulation and heuristics for close-enough arc routing problems
Autor(es): Aparecido, Willian Gonçalves
Abstract: Neste trabalho, foram abordados dois problemas de roteamento para atendimento de arcos suficientemente próximo. O primeiro é o Problema de Roteamento de Veículos com Atendimento Suficientemente Próximo (PRVASP), onde as restrições de atendimento dos consumidores e tamanho das rotas devem ser respeitadas e, em paralelo, objetiva a busca por trajetos de menor custo. Uma aplicação interessante deste problema é a leitura de medidores de água, luz ou gás por rádio frequência através de dispositivos automáticos de leitura, em que veículos equipados com estes dispositivos podem realizar a leitura à distância, e assim, devem passar próximos o suficiente para que os dispositivos coletem as informações de cada consumidor. Para resolver este problema, foi proposto um modelo matemático de programação linear inteira e, também, uma meta-heurística híbrida com Iterated Greedy e Variable Neighborhood Descent (que utiliza quatro estruturas de vizinhanças). O segundo problema analisado é o Problema de Roteamento de Veículos com Máximo Atendimento Suficientemente Próximo (PRVMASP), onde a restrição que força o atendimento de todos os consumidores do PRVASP passa a ser o objetivo, isto é, deve-se atender o maior número de consumidores. Esta é uma variação que condiz com casos práticos, pois nem sempre é possível realizar o atendimento de todos os consumidores, seja por falta de veículos, pela quantidade insuficiente de funci- onários responsáveis pela leitura, pela redução de jornada de trabalho, ou ainda, pelo aumento do número de consumidores que devem ser atendidos. Para a resolução do PRVMASP, baseado nos métodos utilizados no PRVASP, foi formulado um modelo de programação linear inteira e foi adicionada à meta-heurística híbrida proposta uma nova estrutura de vizinhança. Tanto para o PRVASP quanto para o PRVMASP, foram realizados vários testes computacionais com instâncias presentes na literatura, sendo possível comprovar que a meta-heurística desenvolvida IG + VND obteve resultados parecidos com os modelos, validando seu uso em problemas de atendimento de arcos suficientemente próximo e tendo como vantagem o baixo tempo de execução utilizado.
In this work two problems of close-enough arcs covering were studied. The first one is the Close-Enough Cover Vehicle Routing Problem (PRVASP), a routing pro- blem whose objective is to minimize the overall costs of the routes while satisfying two contraints: cover all customers and stay within a route size limit. An inte- resting application is the reading of water, light or gas meters by radio frequency through automatic reading devices, where vehicles equipped with these devices may read from a distance, and thus, must pass close enough so that the devices can collect information from each consumer. In order to solve this problem, an integer linear programming formulation was proposed and, as well, a hybrid meta-heuristic combining Iterated Greedy and Variable Neighborhood Descent (using four neigh- borhood structures). In the second problem, the Maximum Cover Close-Enough Vehicle Routing Problem (PRVMASP), the constraint of the PRVASP that forces all consumers to be covered becomes the objective, that is, the largest number of costumers should be covered. This is a variation that is consistent to practical cases, because in some contexts it may not be possible to attend all consumers, either due to lack of vehicles, to the insufficient number of employees responsible for reading, by the reduction of working hours, or even, by the increasing in the number of con- sumers that must be served. To solve the PRVMASP, based on the methods used in the PRVASP, a linear programming model was formulated and a new neighborhood structure was added to the proposed hybrid meta-heuristic. For both PRVASP and PRVMASP, several tests were carried out with instances present in the literature. It was possible to prove that the developed hybrid metaheuristic IG + VND obtai- ned results similar to the models, validating their use in close-enough arcs covering problems while taking advantage of the computing time.
Palavras-chave: Pesquisa operacional
Problema de roteamento de veículos
Radiofrequência - Identificação
Meta-heurística
Otimização combinatória
CNPq: Ciência da Computação
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Titulação: Mestre em Ciência da Computação
Citação: APARECIDO, Willian Gonçalves. Modelagem e heurísticas para problemas de roteamento de veículos com atendimento suficientemente próximo. 2018. 86 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2018.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/23983
Data do documento: 28-Set-2018
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