Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Gabriel Dal Belo Gomes
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38564
Resumo: The Vehicle Routing Problem (VRP) still represents a significant challenge in modern days due to its computational complexity. There is no efficient method capable of solving all possible cases, which range from small instances to massive instances containing tens of thousands of points to be considered. In this work, we take a step back in time to analyze and compare two of the earliest comprehensive solutions to this problem in terms of efficiency and performance. The first one is the Clarke and Wright algorithm proposed in 1964, and the second is the application of the 2-opt method, proposed a few years earlier in 1958, on the result generated by the previous algorithm. Applying this improvement method on top of a constructive heuristic further enhances the result. It brings it closer to the optimal solution at a low computational cost. Both algorithms were manually implemented using the Python programming language, enabling direct executions where we can directly observe the cost of the resulting solutions.
id UFU_10e542cdc55e899a5a3f244d06a99824
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/38564
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca localPerformance evaluation of the Clarke-Wright algorithm for route construction and its improvement using local searchRoteamento de veículosAlgoritmo de Clarke-WrightHeurísticaHeuristicsBusca localLocal searchVehicle routingClarke-Wright algorithmCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOThe Vehicle Routing Problem (VRP) still represents a significant challenge in modern days due to its computational complexity. There is no efficient method capable of solving all possible cases, which range from small instances to massive instances containing tens of thousands of points to be considered. In this work, we take a step back in time to analyze and compare two of the earliest comprehensive solutions to this problem in terms of efficiency and performance. The first one is the Clarke and Wright algorithm proposed in 1964, and the second is the application of the 2-opt method, proposed a few years earlier in 1958, on the result generated by the previous algorithm. Applying this improvement method on top of a constructive heuristic further enhances the result. It brings it closer to the optimal solution at a low computational cost. Both algorithms were manually implemented using the Python programming language, enabling direct executions where we can directly observe the cost of the resulting solutions.Pesquisa sem auxílio de agências de fomentoTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)O Problema de Roteamento de Veículos (PRV) representa, ainda nos dias atuais, um grande desafio devido à sua complexidade computacional. Não há um método eficiente capaz de resolver todos os possíveis casos, que variam desde pequenas instâncias até instâncias enormes contendo dezenas de milhares de pontos a serem considerados. Neste trabalho, retrocedemos um pouco no tempo ao analisar e comparar em termos de eficiência e desempenho duas das primeiras soluções mais abrangentes para este problema, sendo a primeira o algoritmo de Clarke e Wright, proposto em 1964, e a aplicação do método 2-opt, proposto alguns anos antes em 1958, em cima do resultado gerado pelo algoritmo anterior. A aplicação desse método de melhoria em cima de uma heurística construtiva aprimora o resultado ainda mais e o aproxima da solução ótima a um baixo custo computacional. Ambos os algoritmos foram implementados manualmente utilizando a linguagem de programação Python, permitindo execuções nas quais podemos observar de maneira direta o custo das soluções resultantes.Universidade Federal de UberlândiaBrasilSistemas de InformaçãoGabriel, Paulo Henrique Ribeirohttp://lattes.cnpq.br/3181954061121790Brasil, Christiane Regina Soareshttp://lattes.cnpq.br/5064007473299439Melo, Wendel Alexandre Xavier dehttp://lattes.cnpq.br/4129091940824803Santos, Gabriel Dal Belo Gomes2023-07-11T17:25:15Z2023-07-11T17:25:15Z2023-06-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSANTOS, Gabriel Dal Belo Gomes. Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local. 2023. 37 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas de Informação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38564porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2023-08-18T12:25:47Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/38564Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2023-08-18T12:25:47Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local
Performance evaluation of the Clarke-Wright algorithm for route construction and its improvement using local search
title Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local
spellingShingle Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local
Santos, Gabriel Dal Belo Gomes
Roteamento de veículos
Algoritmo de Clarke-Wright
Heurística
Heuristics
Busca local
Local search
Vehicle routing
Clarke-Wright algorithm
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local
title_full Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local
title_fullStr Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local
title_full_unstemmed Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local
title_sort Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local
author Santos, Gabriel Dal Belo Gomes
author_facet Santos, Gabriel Dal Belo Gomes
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Gabriel, Paulo Henrique Ribeiro
http://lattes.cnpq.br/3181954061121790
Brasil, Christiane Regina Soares
http://lattes.cnpq.br/5064007473299439
Melo, Wendel Alexandre Xavier de
http://lattes.cnpq.br/4129091940824803
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Gabriel Dal Belo Gomes
dc.subject.por.fl_str_mv Roteamento de veículos
Algoritmo de Clarke-Wright
Heurística
Heuristics
Busca local
Local search
Vehicle routing
Clarke-Wright algorithm
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
topic Roteamento de veículos
Algoritmo de Clarke-Wright
Heurística
Heuristics
Busca local
Local search
Vehicle routing
Clarke-Wright algorithm
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description The Vehicle Routing Problem (VRP) still represents a significant challenge in modern days due to its computational complexity. There is no efficient method capable of solving all possible cases, which range from small instances to massive instances containing tens of thousands of points to be considered. In this work, we take a step back in time to analyze and compare two of the earliest comprehensive solutions to this problem in terms of efficiency and performance. The first one is the Clarke and Wright algorithm proposed in 1964, and the second is the application of the 2-opt method, proposed a few years earlier in 1958, on the result generated by the previous algorithm. Applying this improvement method on top of a constructive heuristic further enhances the result. It brings it closer to the optimal solution at a low computational cost. Both algorithms were manually implemented using the Python programming language, enabling direct executions where we can directly observe the cost of the resulting solutions.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-07-11T17:25:15Z
2023-07-11T17:25:15Z
2023-06-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SANTOS, Gabriel Dal Belo Gomes. Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local. 2023. 37 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas de Informação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38564
identifier_str_mv SANTOS, Gabriel Dal Belo Gomes. Avaliação de desempenho do algoritmo de Clarke-Wright para a construção de rotas e de seu aprimoramento utilizando busca local. 2023. 37 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas de Informação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38564
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Sistemas de Informação
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Sistemas de Informação
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1805569568962248704

Registros relacionados