Uma heurística para um problema de localização de hubs com capacidades

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cruz, Sara Patrícia Farinha
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/160880
Resumo: Num problema de localização de hubs existe um conjunto de nós, que devem efetuar trocas de fluxo entre si. Estas trocas poder-se-iam realizar através do transporte direto entre todos os nós, no entanto este tipo de solução não é eficiente porque requermuitas ligações. Uma solução mais eficiente, consiste em selecionar um subconjunto de nós, para serem hubs, tendo estes como função receber fluxo proveniente de outros nós, eventualmente processá-lo e redireciona-lo para outros hubs, ou para o seu destino final. A utilização deste tipo de solução permite reduzir os custos de transporte, pois envolve um menor número de ligações diretas entre pares de nós. Adicionalmente, a circulação de maiores quantidades de fluxo entre hubs permite a utilização de veículos de maior capacidade, podendo usufruir-se dos benefícios das economias de escala. Assim, num problema de localização de hubs o objetivo consiste em determinar o subconjunto de nós, onde devem ser instalados os hubs, a afetação dos restantes nós aos hubs e o modo de enviar o fluxo na rede, de modo a otimizar uma dada função objetivo. Estes problemas têm sido aplicados em várias áreas, entre as quais se destacam as áreas do transporte, das telecomunicações e da recolha e distribuição de correio. Nesta dissertação estudou-se um problema de localização de hubs com dois tipos de capacidades tendo-se adaptado a este novo problema uma formulação existente na literatura para o problema clássico de localização de hubs com capacidades. Desenvolveu-se também para o problema em estudo um algoritmo genético com chaves aleatórias enviesadas. A formulação e o algoritmo foram testados computacionalmente num conjunto de instâncias de teste. Com o algoritmo foi possível determinar soluções admissíveis para todas as instâncias, enquanto que a formulação não permitiu obter soluções para algumas instâncias de maior dimensão dentro do tempo limite estabelecido.
id RCAP_b24b6217bc239a54b94638bcf528045e
oai_identifier_str oai:run.unl.pt:10362/160880
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Uma heurística para um problema de localização de hubs com capacidadesHubslocalização de hubs com capacidadesprogramação linear inteira mistaheurísticaalgoritmo genético com chaves aleatórias enviesadoDomínio/Área Científica::Ciências Naturais::MatemáticasNum problema de localização de hubs existe um conjunto de nós, que devem efetuar trocas de fluxo entre si. Estas trocas poder-se-iam realizar através do transporte direto entre todos os nós, no entanto este tipo de solução não é eficiente porque requermuitas ligações. Uma solução mais eficiente, consiste em selecionar um subconjunto de nós, para serem hubs, tendo estes como função receber fluxo proveniente de outros nós, eventualmente processá-lo e redireciona-lo para outros hubs, ou para o seu destino final. A utilização deste tipo de solução permite reduzir os custos de transporte, pois envolve um menor número de ligações diretas entre pares de nós. Adicionalmente, a circulação de maiores quantidades de fluxo entre hubs permite a utilização de veículos de maior capacidade, podendo usufruir-se dos benefícios das economias de escala. Assim, num problema de localização de hubs o objetivo consiste em determinar o subconjunto de nós, onde devem ser instalados os hubs, a afetação dos restantes nós aos hubs e o modo de enviar o fluxo na rede, de modo a otimizar uma dada função objetivo. Estes problemas têm sido aplicados em várias áreas, entre as quais se destacam as áreas do transporte, das telecomunicações e da recolha e distribuição de correio. Nesta dissertação estudou-se um problema de localização de hubs com dois tipos de capacidades tendo-se adaptado a este novo problema uma formulação existente na literatura para o problema clássico de localização de hubs com capacidades. Desenvolveu-se também para o problema em estudo um algoritmo genético com chaves aleatórias enviesadas. A formulação e o algoritmo foram testados computacionalmente num conjunto de instâncias de teste. Com o algoritmo foi possível determinar soluções admissíveis para todas as instâncias, enquanto que a formulação não permitiu obter soluções para algumas instâncias de maior dimensão dentro do tempo limite estabelecido.In a hub location problem, there is a set of nodes that must exchange flows. These exchanges could be carried out through direct transport between nodes, however this type of solution is not efficient because it requires a huge number of connections. A more efficient solution consists of selecting a subset of nodes to be hubs, with the function of receiving flow from other nodes and redirecting it to other hubs, or to its final destination. The use of this type of solution makes it possible to reduce transportation costs, as it involves a smaller number of direct connections between nodes. Additionally, the circulation of greater amounts of flow between hubs allows the use of vehicles with larger capacity, making it possible to take advantage of the benefits of scale economies. Hence, in a hub location problem, the objective is to determine the subset of nodes, that should become hubs, the assignment of the other nodes to the hubs and the routing of the flow in the network, in order to optimize an objective function, that typically consist on the minimization of the total costs. These problems have been applied in several areas, such as transportation, telecommunications and mail delivery. In this dissertation, a hub location problem with two types of capacities was studied, for which we adapted a formulation existing in the literature for the classic capacitated hub location problem. A Biased Random Key Genetic Algorithm was also developed for the problem under study. The formulation and the algorithm were computationally tested on a set of test instances. With the algorithm it was possible to determine feasible solutions for all instances, while the formulation did not allow to obtain solutions for some larger instances within the established time limit.Correia, IsabelRUNCruz, Sara Patrícia Farinha2023-12-05T12:47:04Z2023-102023-10-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/160880porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:43:39Zoai:run.unl.pt:10362/160880Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:58:15.456513Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Uma heurística para um problema de localização de hubs com capacidades
title Uma heurística para um problema de localização de hubs com capacidades
spellingShingle Uma heurística para um problema de localização de hubs com capacidades
Cruz, Sara Patrícia Farinha
Hubs
localização de hubs com capacidades
programação linear inteira mista
heurística
algoritmo genético com chaves aleatórias enviesado
Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Matemáticas
title_short Uma heurística para um problema de localização de hubs com capacidades
title_full Uma heurística para um problema de localização de hubs com capacidades
title_fullStr Uma heurística para um problema de localização de hubs com capacidades
title_full_unstemmed Uma heurística para um problema de localização de hubs com capacidades
title_sort Uma heurística para um problema de localização de hubs com capacidades
author Cruz, Sara Patrícia Farinha
author_facet Cruz, Sara Patrícia Farinha
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Correia, Isabel
RUN
dc.contributor.author.fl_str_mv Cruz, Sara Patrícia Farinha
dc.subject.por.fl_str_mv Hubs
localização de hubs com capacidades
programação linear inteira mista
heurística
algoritmo genético com chaves aleatórias enviesado
Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Matemáticas
topic Hubs
localização de hubs com capacidades
programação linear inteira mista
heurística
algoritmo genético com chaves aleatórias enviesado
Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Matemáticas
description Num problema de localização de hubs existe um conjunto de nós, que devem efetuar trocas de fluxo entre si. Estas trocas poder-se-iam realizar através do transporte direto entre todos os nós, no entanto este tipo de solução não é eficiente porque requermuitas ligações. Uma solução mais eficiente, consiste em selecionar um subconjunto de nós, para serem hubs, tendo estes como função receber fluxo proveniente de outros nós, eventualmente processá-lo e redireciona-lo para outros hubs, ou para o seu destino final. A utilização deste tipo de solução permite reduzir os custos de transporte, pois envolve um menor número de ligações diretas entre pares de nós. Adicionalmente, a circulação de maiores quantidades de fluxo entre hubs permite a utilização de veículos de maior capacidade, podendo usufruir-se dos benefícios das economias de escala. Assim, num problema de localização de hubs o objetivo consiste em determinar o subconjunto de nós, onde devem ser instalados os hubs, a afetação dos restantes nós aos hubs e o modo de enviar o fluxo na rede, de modo a otimizar uma dada função objetivo. Estes problemas têm sido aplicados em várias áreas, entre as quais se destacam as áreas do transporte, das telecomunicações e da recolha e distribuição de correio. Nesta dissertação estudou-se um problema de localização de hubs com dois tipos de capacidades tendo-se adaptado a este novo problema uma formulação existente na literatura para o problema clássico de localização de hubs com capacidades. Desenvolveu-se também para o problema em estudo um algoritmo genético com chaves aleatórias enviesadas. A formulação e o algoritmo foram testados computacionalmente num conjunto de instâncias de teste. Com o algoritmo foi possível determinar soluções admissíveis para todas as instâncias, enquanto que a formulação não permitiu obter soluções para algumas instâncias de maior dimensão dentro do tempo limite estabelecido.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-12-05T12:47:04Z
2023-10
2023-10-01T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10362/160880
url http://hdl.handle.net/10362/160880
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799138163905527808