Metaheurística variable neighborhood search (VNS) e variable neighborhood descent (VND) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal
This work presents a mathematical model for the problem of petroleum products distribution in multimodal network as a particular case of the transportation problem known in the literature as Two-echelon Capacitated Vehicle Routing Problem (2E-CVRP), which performs vehicle routing in two levels, wher...
| Autor principal: | Oliveira, João Wagner de |
|---|---|
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2021
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24729 |
| Tags: |
Adicionar Tag
Sem tags, seja o primeiro a adicionar uma tag!
|
| id |
riut-1-24729 |
|---|---|
| recordtype |
dspace |
| spelling |
riut-1-247292021-04-13T06:11:42Z Metaheurística variable neighborhood search (VNS) e variable neighborhood descent (VND) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal Metaheuristics variable neighborhood search (VNS) and variable neighborhood descente (VND) applied in fuel distribution in multimodal networks Oliveira, João Wagner de Oliveira, João Wagner de Arruda, Lucia Valeria Ramos de Arruda, Lucia Valeria Ramos de https://orcid.org/0000-0002-5704-8131 https://orcid.org/0000-0002-5704-8131 http://lattes.cnpq.br/8616017152145795 http://lattes.cnpq.br/8616017152145795 Santos, Carlos Henrique dos https://orcid.org/0000-0002-1627-1425 http://lattes.cnpq.br/5034795780500353 Neves Junior, Flavio https://orcid.org/0000-0002-1627-1425 http://lattes.cnpq.br/0494282486171725 Arruda, Lucia Valeria Ramos de https://orcid.org/0000-0002-5704-8131 http://lattes.cnpq.br/8616017152145795 Modelos matemáticos Logística - Planejamento Transporte de carga Heurística Petróleo - Transporte Otimização matemática Mathematical models Logistics - Planning Pack transportation Heuristic Petroleum - Transportation Mathematical optimization CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS Engenharia Elétrica This work presents a mathematical model for the problem of petroleum products distribution in multimodal network as a particular case of the transportation problem known in the literature as Two-echelon Capacitated Vehicle Routing Problem (2E-CVRP), which performs vehicle routing in two levels, where vehicles leave the warehouses with a limited amount of cargo and transport them to an intermediate warehouse, where the product is divided and redistributed in new vehicles that leave for the customer to deliver. To solve this problem, a mathematical model was generated and solved using the Variable Neighborhood Search (VNS) metaheuristic, which uses concepts of mathematical optimization to perform searches from an initial solution in search of better solutions. To aid in the search, the Variable Neighborhood Descent (VND) heuristic was implemented. The method consists of defining a limited number of different neighborhoods to start the search for a better solution until all the neighborhoods are evaluated. The goal is to find the connection arcs between the refineries and the distribution centers and the distribution centers to the customers that minimize the objective function. The metaheuristic was able to find the optimal solution in a satisfactory computational time, proving to be effective in assisting decision making. The metaheuristic reached the result in 0.7 seconds, while the mathematical model, which was implemented in Excel and solved by Gurobi, reached the result in 0.2 seconds. Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Este trabalho apresenta uma modelagem matemática de um problema de distribuição de derivados de petróleo em rede multimodal como um caso particular do problema de transporte conhecido na literatura como Two-echelon Capacitated Vehicle Routing Problem (2E-CVRP), que realiza o roteamento de veículos em dois níveis, onde os veículos partem dos depósitos com uma quantidade limitada de carga e a transportam até um depósito intermediário, onde o produto é fracionado e redistribuído em novos veículos que saem com destino ao cliente para realizar a entrega. A rede é formada por refinarias, depósitos intermediários e clientes locais os quais são interligados via modais ferroviários e rodoviários. Para resolver esse problema, foi desenvolvido um modelo matemático que foi resolvido utilizando a metaheurística Variable Neighborhood Search (VNS), que utiliza conceitos de otimização matemática para realizar buscas a partir de uma solução inicial a procura de soluções melhores. Para ajudar na busca, a heurística Variable Neighborhood Descent (VND) foi implementada. O método consiste em definir uma quantidade limitada de diferentes vizinhanças para iniciar a busca por uma melhor solução até que todas as vizinhanças sejam avaliadas. O objetivo é encontrar os arcos de ligação entre as refinarias e os centros de distribuição e dos centros de distribuição aos clientes que que atendam a demanda, diminuindo o tempo e o trajeto porcorrido. A metaheurística foi capaz de encontrar a solução ótima em um tempo computacional satisfatório, mostrando-se eficaz para auxiliar na tomada de decisão. O modelo proposto alcançou o resultado em 0,7 segundo, enquanto o modelo matemático, que foi implementado em Excel e resolvido pelo Gurobi atingiu o resultado em 0,2 segundos. 2021-04-12T16:56:40Z 2021-04-12T16:56:40Z 2020-12-18 2020-12-18 masterThesis OLIVEIRA, Joao Wagner de. Metaheurística variable neighborhood search (VNS) e variable neighborhood descent (VND) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24729 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial UTFPR |
| institution |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| collection |
RIUT |
| language |
Português |
| topic |
Modelos matemáticos Logística - Planejamento Transporte de carga Heurística Petróleo - Transporte Otimização matemática Mathematical models Logistics - Planning Pack transportation Heuristic Petroleum - Transportation Mathematical optimization CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS Engenharia Elétrica |
| spellingShingle |
Modelos matemáticos Logística - Planejamento Transporte de carga Heurística Petróleo - Transporte Otimização matemática Mathematical models Logistics - Planning Pack transportation Heuristic Petroleum - Transportation Mathematical optimization CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS Engenharia Elétrica Oliveira, João Wagner de Oliveira, João Wagner de Metaheurística variable neighborhood search (VNS) e variable neighborhood descent (VND) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal |
| description |
This work presents a mathematical model for the problem of petroleum products distribution in multimodal network as a particular case of the transportation problem known in the literature as Two-echelon Capacitated Vehicle Routing Problem (2E-CVRP), which performs vehicle routing in two levels, where vehicles leave the warehouses with a limited amount of cargo and transport them to an intermediate warehouse, where the product is divided and redistributed in new vehicles that leave for the customer to deliver. To solve this problem, a mathematical model was generated and solved using the Variable Neighborhood Search (VNS) metaheuristic, which uses concepts of mathematical optimization to perform searches from an initial solution in search of better solutions. To aid in the search, the Variable Neighborhood Descent (VND) heuristic was implemented. The method consists of defining a limited number of different neighborhoods to start the search for a better solution until all the neighborhoods are evaluated. The goal is to find the connection arcs between the refineries and the distribution centers and the distribution centers to the customers that minimize the objective function. The metaheuristic was able to find the optimal solution in a satisfactory computational time, proving to be effective in assisting decision making. The metaheuristic reached the result in 0.7 seconds, while the mathematical model, which was implemented in Excel and solved by Gurobi, reached the result in 0.2 seconds. |
| format |
Dissertação |
| author |
Oliveira, João Wagner de Oliveira, João Wagner de |
| author_sort |
Oliveira, João Wagner de |
| title |
Metaheurística variable neighborhood search (VNS) e variable neighborhood descent (VND) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal |
| title_short |
Metaheurística variable neighborhood search (VNS) e variable neighborhood descent (VND) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal |
| title_full |
Metaheurística variable neighborhood search (VNS) e variable neighborhood descent (VND) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal |
| title_fullStr |
Metaheurística variable neighborhood search (VNS) e variable neighborhood descent (VND) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal |
| title_full_unstemmed |
Metaheurística variable neighborhood search (VNS) e variable neighborhood descent (VND) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal |
| title_sort |
metaheurística variable neighborhood search (vns) e variable neighborhood descent (vnd) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal |
| publisher |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| publishDate |
2021 |
| citation |
OLIVEIRA, Joao Wagner de. Metaheurística variable neighborhood search (VNS) e variable neighborhood descent (VND) aplicada na distribuição de combustíveis em rede multimodal. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. |
| url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24729 |
| _version_ |
1805309961639559168 |
| score |
10,814766 |