Métodos para el problema de ruteo de vehículos y planificación de tripulaciones simultáneos

Autores
Lucci, Mauro
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis doctoral
Estado
versión publicada
Colaborador/a o director/a de tesis
Zabala, Paula Lorena
Severín, Daniel Esteban
Descripción
En las últimas décadas, los problemas de ruteo de vehículos y de asignación de tripulaciones han sido ampliamente estudiados por separado. Recientemente, ha habido un creciente interés por combinarlos en un único problema simultáneo, abandonando la simplicación de que una misma tripulación debía ejecutar la totalidad de una ruta sin posibilidad de ser relevada. El resultado es un problema difícil desde la optimización combinatoria, que involucra complejas restricciones operativas, laborales y de sincronización. En esta tesis se estudian métodos para la resolución heurística y exacta de este problema, siguiendo el caso de estudio de una empresa real que debe cumplir con pedidos de recolección y entrega de mercadería con ventanas de tiempo en larga distancia, minimizando distancias recorridas y demoras en las entregas. Por un lado, se analiza una descomposición secuencial en dos etapas, realizando primero el ruteo de los vehículos y posteriormente la asignación de las tripulaciones sobre segmentos de rutas. Para cada etapa, se desarrollan algoritmos basados en metaheurísticas híbridas. Por otro lado, se proponen modelos de Programación Lineal Entera que resuelven el problema en una única etapa y se estudian familias de desigualdades válidas. Todos estos desarrollos se incorporan luego en un algoritmo de branch-and-cut.
In recent decades, vehicle routing and crew scheduling problems have been widely studied separately. Recently, there has been growing interest in combining them into a single simultaneous problem, abandoning the simplication that the same crew must execute an entire route without the possibility of being relieved. The result is a hard combinatorial optimization problem, involving complex operational, labor, and synchronization constraints. In this thesis, methods are studied for the heuristic and exact resolution of this problem, following the case study of a real company that must fulll requests for the pickup and delivery of goods in long-distance road transport, minimizing travel distances and delays in deliveries. On the one hand, a two-stage sequential decomposition is analyzed, rst performing vehicle routing and subsequently assigning crews to route sections. For each stage, algorithms based on hybrid metaheuristics are developed. On the other hand, Integer Linear Programming models are proposed to solve the problem in a single stage and families of valid inequalities are studied. All these developments are later incorporated into a branch-and-cut algorithm.
Fil: Lucci, Mauro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Materia
CLAVES RUTEO DE VEHICULOS
PLANICACION DE TRIPULACIONES
METAHEURISTICAS
PROGRAMACION LINEAL ENTERA
BRANCH-AND-CUT
VEHICLE ROUTING
CREW SCHEDULING
METAHEURISTICS
INTEGER LINEAR PROGRAMMING
BRANCH-AND-CUT
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar
Repositorio
Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Institución
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
OAI Identificador
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In recent decades, vehicle routing and crew scheduling problems have been widely studied separately. Recently, there has been growing interest in combining them into a single simultaneous problem, abandoning the simplication that the same crew must execute an entire route without the possibility of being relieved. The result is a hard combinatorial optimization problem, involving complex operational, labor, and synchronization constraints. In this thesis, methods are studied for the heuristic and exact resolution of this problem, following the case study of a real company that must fulll requests for the pickup and delivery of goods in long-distance road transport, minimizing travel distances and delays in deliveries. On the one hand, a two-stage sequential decomposition is analyzed, rst performing vehicle routing and subsequently assigning crews to route sections. For each stage, algorithms based on hybrid metaheuristics are developed. On the other hand, Integer Linear Programming models are proposed to solve the problem in a single stage and families of valid inequalities are studied. All these developments are later incorporated into a branch-and-cut algorithm.
Fil: Lucci, Mauro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
description En las últimas décadas, los problemas de ruteo de vehículos y de asignación de tripulaciones han sido ampliamente estudiados por separado. Recientemente, ha habido un creciente interés por combinarlos en un único problema simultáneo, abandonando la simplicación de que una misma tripulación debía ejecutar la totalidad de una ruta sin posibilidad de ser relevada. El resultado es un problema difícil desde la optimización combinatoria, que involucra complejas restricciones operativas, laborales y de sincronización. En esta tesis se estudian métodos para la resolución heurística y exacta de este problema, siguiendo el caso de estudio de una empresa real que debe cumplir con pedidos de recolección y entrega de mercadería con ventanas de tiempo en larga distancia, minimizando distancias recorridas y demoras en las entregas. Por un lado, se analiza una descomposición secuencial en dos etapas, realizando primero el ruteo de los vehículos y posteriormente la asignación de las tripulaciones sobre segmentos de rutas. Para cada etapa, se desarrollan algoritmos basados en metaheurísticas híbridas. Por otro lado, se proponen modelos de Programación Lineal Entera que resuelven el problema en una única etapa y se estudian familias de desigualdades válidas. Todos estos desarrollos se incorporan luego en un algoritmo de branch-and-cut.
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