Modelo de otimização e simulação para o problema de roteamento de veículos com janelas de tempo e incerteza nos tempos de viagem

• Autor(a) principal: Pedro de Mendonça Maia
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/37356
• topic: Problema de roteamento de veículos com janelas de atendimento estocástico; ILS; NSGAII; Simulação de Monte Carlo; Engenharia elétrica; Método de Monte Carlo

O Problema de Roteamento de Veículos com Janelas de Atendimento (PRV-JA) é um problema de otimização combinatória com várias aplicações em logística. Seu objetivo é estabelecer rotas para que um conjunto de veículos atenda às demandas de um conjunto de clientes durante seus períodos de disponibilidade com menor custo possível. Modelos tradicionais consideram tempos fixos de serviço e deslocamento, o que pode gerar soluções ruins ou até mesmo impraticáveis em problemas reais, onde há incerteza envolvida. Neste trabalho, primeiramente as metaheurísticas ILS+VND são usadas para resolver o PRV-JA da forma tradicional, com o único objetivo de minimizar o custo. Então, os tempos de viagem e atendimento da solução final são substituídos por funções de densidade de probabilidade e simulações de Monte Carlo são usadas para avaliar o risco de não respeitar a disponibilidade dos clientes. Experimentos mostram que o nível de influência da incerteza depende das características de cada instância. Identificado o efeito da incerteza na qualidade das soluções, um modelo de otimização multiobjetivo é proposto visando minimizar simultaneamente custo e risco. Uma abordagem que combina otimização e simulação é adotada, onde o custo é calculado de forma determinística e o risco é estimado a partir de simulações de Monte Carlo. Três variações do NSGA-II são propostas para resolver o problema e três métricas de performance são aplicadas às fronteiras Pareto para medir a qualidade das soluções encontradas por cada algoritmo. Os resultados mostraram que soluções obtidas consideram uma boa relação custo-benefício entre custo e risco.