Abordagem heurística paralelizada para a resolução do problema do roteamento de veículos capacitados com base na estratégia ”cluster first route second”

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Medeiros, Wesley José Nogueira
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8345
Resumo: O Problema de Roteamento de Veículos Capacitados (PRVC) busca determinar um conjunto de rotas para uma frota homogênea de veículos, partindo de um depósito central com destino a um conjunto de clientes que demandam determinado produto. Por ser um dos mais importantes e complexos problemas afetos à logística de distribuição, alternativas heurísticas para o problema são constantemente apresentadas. Nesse sentido, este trabalho apresenta uma abordagem heurística baseada na estratégia “Cluster First Route Second” que consiste primeiramente em agrupar os clientes conforme a demanda para posteriormente construir rotas para os grupos formados. A abordagem emprega os algoritmos clássicos de Teitz e Bart (1968) e Gillett e Johnson (1976) para a resolução do problema do agrupamento, enquanto que as rotas para cada grupo são construídas pela heurística do vizinho mais próximo e refinadas através da heurística de melhoria 2-opt. Foram empregadas técnicas de processamento paralelo na estruturação do software desenvolvido, objetivando à redução do tempo de cálculo computacional. Testes realizados com as instâncias clássicas disponíveis na literatura apontaram um desvio médio de 15,0% em relação aos resultados ótimos dos problemas, com a vantagem de consumir um tempo de processamento computacional inferior a 7 segundos para a resolução de cada instância.
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Nesse sentido, este trabalho apresenta uma abordagem heurística baseada na estratégia “Cluster First Route Second” que consiste primeiramente em agrupar os clientes conforme a demanda para posteriormente construir rotas para os grupos formados. A abordagem emprega os algoritmos clássicos de Teitz e Bart (1968) e Gillett e Johnson (1976) para a resolução do problema do agrupamento, enquanto que as rotas para cada grupo são construídas pela heurística do vizinho mais próximo e refinadas através da heurística de melhoria 2-opt. Foram empregadas técnicas de processamento paralelo na estruturação do software desenvolvido, objetivando à redução do tempo de cálculo computacional. Testes realizados com as instâncias clássicas disponíveis na literatura apontaram um desvio médio de 15,0% em relação aos resultados ótimos dos problemas, com a vantagem de consumir um tempo de processamento computacional inferior a 7 segundos para a resolução de cada instância.The Capacited Vehicle Routing Problem (CVRP) seeks to determine a set of routes for a homogeneous fleet of vehicles from a central warehouse bound to a set of customers who demands products. As one of the most important and complex problems related to the logistics of distribution, heuristics to the problem are constantly developed. On this way, this paper addresses the heuristic approach based on strategy “Cluster First Route Second” that consists of grouping customers according to demand to further build routes for the groups formed. The approach employs classical algorithms Teitz and Bart (1968) and Gillett and Johnson (1976) for solving the clustering problem, while the routes for each group are constructed by the nearest neighbor heuristic and refinements arising from exchanges by 2-opt. It is also used parallel computing to reduce the computational time. Simulations performed with the classic instances available in the shown literature results on a performance of 15,0% instead. The results took an advantage of consuming a computational processing time shorter than 7 seconds to solve each instance.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaDepartamento Acadêmico de Construção CivilEngenharia de Produção CivilLogística empresarialProgramação paralela (Computação)Business logisticsParallel programming (Computer science)Abordagem heurística paralelizada para a resolução do problema do roteamento de veículos capacitados com base na estratégia ”cluster first route second”info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCuritibaGuimarães, Thiago AndréMedeiros, Wesley José Nogueirareponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessTHUMBNAILCT_EPC_2011_2_16.PDF.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1358http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/8345/1/CT_EPC_2011_2_16.PDF.jpgcca0edfdab1502bd1c50e538a45ab7b0MD51ORIGINALCT_EPC_2011_2_16.PDFapplication/pdf862187http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/8345/2/CT_EPC_2011_2_16.PDF734e0744f2f118fd7b9de30baaaa46aaMD52LICENSElicense.txttext/plain1748http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/8345/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTCT_EPC_2011_2_16.PDF.txtExtracted texttext/plain101558http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/8345/4/CT_EPC_2011_2_16.PDF.txt0f242a752a1ed53d8a18833253d0abf5MD541/83452020-11-11 12:22:15.736oai:repositorio.utfpr.edu.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-11T14:22:15Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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