Metaheurísticas e formulações para a resolução do problema de roteamento e alocação de comprimentos de onda em redes ópticas

• Autor(a) principal: Alexandre Xavier Martins
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9AXH2H
• topic: Engenharia Elétrica; Engenharia elétrica

Nesta tese, apresenta-se um estudo sobre o Problema de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda em redes ópticas WDM independentemente da topologia física subjacente. Inicialmente é feita uma revisão da literatura apresentando alguns modelos matemáticos formulados para a resolução do problema, também são revistosmétodos para denição de limites inferiores e métodos heurísticos. Por se tratar de um problema da classe NP-difícil muitas heurísticas vêm sendo propostas para a sua resolução. Apresentamos neste trabalho uma metodologia baseada na metaheurística Descida em Vizinhança Variável (Variable Neighborhood Descent-VND ), que chamamosVND-BFD, primeiramente com o foco na eliminação dos comprimentos de onda e um método híbrido VND-BT para a resolução do problema.Depois introduzimos uma nova abordagem também baseada no VND, mas dessa vez com o foco voltado para o rearranjo das requisições, quando esta nova versão do VND falha o método ativa um procedimento de perturbação. O novo método alterna entre uma busca através do VND e de uma perturbação, como na metaheurística Iterated Local Search. Denimos quatro variantes para este método, que chamamos de VNDr-ILSp, VNDe-ILSp, VNDr-ILS5p e VNDe-ILS5p. As comparações feitas mostram que a abordagem com foco nas requisições semostrou a mais eciente com destaque para a versão VNDe-ILS5p. O método proposto é competitivo com relação aos melhores métodos apresentados na literatura até então, e foi capaz de melhorar a grande maioria dos limites superiores para as instâncias ainda em aberto. Por m, apresentamos modelos compactos voltados para a maximização da quantidade de requisições atendidas e algumas simplicações são propostas com o intuito de acelerar a resolução dos problemas. Ainda apresentamos alguns modelos da literatura baseados em geração de colunas e uma nova metodologia é proposta. Nos testes realizados esta nova metodologia, que chamamos PG-MAX-IS-IRC, foi capaz de resolver todas as instâncias em tempo sempre inferior ao método da literaturaque usamos na comparação e sempre encontrado o mesmo limite superior deste.