A branch-cut-and-price algorithm for the traveling salesperson problem with hotel selection

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barbosa, Luiz Henrique Sant’anna
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/7606
Resumo: O Problema do Caixeiro Viajante com Seleção de Hotéis é uma extensão do problema clássico do caixeiro viajante apresentado recentemente na literatura onde há um limite diário de tempo de forma que podem ser necessárias múltiplas viagens para visitar todos os clientes e há um conjunto de hotéis disponíveis para que o caixeiro possa pernoitar. Além de ser um problema interessante do ponto de vista da Otimização Combinatória, o PCVSH possui também relevância em aplicações reais. As abordagens apresentadas na literatura até o momento são baseadas principalmente em algoritmos heurísticos. A ausência de um algoritmo exato robusto para este problema dificulta o aprofundamento de seu estudo. Esta tese apresenta uma formulação de programação inteira de particionamento de conjuntos e propõe algoritmo Branch-Cut-and-Price utilizando um algoritmo de labeling para a resolução do problema de pricing. Restrições de eliminação de subciclo, 2-Path e Subset Row Cuts são separados. Diversas instâncias da literatura de até 225 clientes são resolvidas e um novo conjunto de 240 instâncias também é apresentado onde resultados ótimos são obtidos para instâncias de até 100 clientes
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spelling A branch-cut-and-price algorithm for the traveling salesperson problem with hotel selectionGeração de colunasBranch-cut-and-priceProblema do caixeiro viajante com seleção de hotéisPesquisa operacionalOtimização combinatóriaProgramação inteiraProgramação dinâmicaColumn generationTraveling salesperson problem with hotel selectionO Problema do Caixeiro Viajante com Seleção de Hotéis é uma extensão do problema clássico do caixeiro viajante apresentado recentemente na literatura onde há um limite diário de tempo de forma que podem ser necessárias múltiplas viagens para visitar todos os clientes e há um conjunto de hotéis disponíveis para que o caixeiro possa pernoitar. Além de ser um problema interessante do ponto de vista da Otimização Combinatória, o PCVSH possui também relevância em aplicações reais. As abordagens apresentadas na literatura até o momento são baseadas principalmente em algoritmos heurísticos. A ausência de um algoritmo exato robusto para este problema dificulta o aprofundamento de seu estudo. Esta tese apresenta uma formulação de programação inteira de particionamento de conjuntos e propõe algoritmo Branch-Cut-and-Price utilizando um algoritmo de labeling para a resolução do problema de pricing. Restrições de eliminação de subciclo, 2-Path e Subset Row Cuts são separados. Diversas instâncias da literatura de até 225 clientes são resolvidas e um novo conjunto de 240 instâncias também é apresentado onde resultados ótimos são obtidos para instâncias de até 100 clientesThe Traveling Salesperson Problem with Hotel Selection (TSPHS) is an extension of the classic Traveling Salesperson Problem that has only recently been introduced in the literature, where there is a daily travel limit such that several trips might be necessary to visit all clients and there is a set of available hotels for the salesperson to stay in between trips. The TSPHS not only presents an interesting optimization challenge, but also has a strong relevance in real world applications. Current approaches focus mainly in meta-heuristic techniques. The lack of a robust exact algorithm limits the extent to which this problem can be studied. This thesis presents a set partitioning Integer Programing formulation and proposes a branch-cut-and-price algorithm, where the pricing subproblem is solved through a labeling algorithm. Subtour elimination constraints, 2-Path and Subset Row Cuts are separated. Several instances of the literature of up to 225 clients are solved to optimality and a new set of 240 benchmark instances is presented where optimal solutions are obtained for instances of up to 100 clientsBarboza, Eduardo UchoaRoboredo, Marcos CostaSimonetti, Luidi GalabertPinto, Rafael MartinelliFrota, Yuri Abtbol de MenezesBarbosa, Luiz Henrique Sant’anna2018-09-21T12:35:10Z2018-09-21T12:35:10Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfBARBOSA, Luiz Henrique Sant’anna. A branch-cut-and-price algorithm for the traveling salesperson problem with hotel selection. 2018. 139 f. (Doutorado em Engenharia de Produção) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2018.https://app.uff.br/riuff/handle/1/7606Aluno de DoutoradoCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-10-10T20:00:46Zoai:app.uff.br:1/7606Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202022-10-10T20:00:46Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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