Este documento describe una metaheurística basada en búsqueda local iterada para resolver el problema de rutas de vehículos con flota heterogénea y ventanas de tiempo flexibles (VRPHESTW). La metaheurística propuesta utiliza reconstrucción de soluciones para perturbar y mejorar soluciones locales óptimas de manera iterativa, con el objetivo de encontrar soluciones de alta calidad para este problema NP-hard en tiempos de cómputo razonables.
ATAJOS DE WINDOWS. Los diferentes atajos para utilizar en windows y ser más e...
Vrphestw
1. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
http://personales.upv.es/vyepesp/
1.Introducción
Búsqueda local iterada por reconstrucción de
2. El problema
VRPHESTW
soluciones aplicada a la optimización de
rutas con flotas heterogéneas VRPHESTW
3. La búsqueda local
iterada
4. Descripción de la
metaheurística
propuesta
5. Ejemplo de
aplicación al
problema
J.R. Medina1 y V. Yepes2
VRPHESTW
1Dept.Ingeniería e Infraestructuras de los Transportes
6. Conclusiones
2Dept. Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería Civil
Universidad Politécnica de Valencia
J.R. Medina y V. Yepes
VII Congreso de Transportes CIT 2006. Ciudad Real.
2. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
Problemas básicos de distribución
1.Introducción
Traveling Salesman
2. El problema
Problem
VRPHESTW
TSP
3. La búsqueda local
iterada
4. Descripción de la
Multiple Traveling
metaheurística
Salesman Problem
propuesta
m-TSP
5. Ejemplo de
aplicación al
problema
VRPHESTW
Vehicle Routing
Problem
6. Conclusiones
VRP
J.R. Medina y V. Yepes
VII Congreso de Transportes CIT 2006. Ciudad Real.
3. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
Vehicle Routing Problem with Time Windows
1.Introducción
Una visita por cliente
2. El problema Ruta empieza y acaba en base
VRPHESTW
Flota homogénea
3. La búsqueda local Capacidad en vehículos
iterada
Horarios de entrega
4. Descripción de la
metaheurística
propuesta
ÁREA ECONÓMICA APLICACIÓN
5. Ejemplo de Materias primas Combustible, gas natural, hormigón
aplicación al
Sector público Recogida de basuras, correo, etc
problema
VRPHESTW
Salud Reparto de medicamentos a farmacias
Transporte de alimentos Grandes superficies y comercios
6. Conclusiones
Defensa Rutas de aviones espía, logística militar
J.R. Medina y V. Yepes
VII Congreso de Transportes CIT 2006. Ciudad Real.
4. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
Complejidad computacional del VRPTW
1.Introducción
VRP → NP-hard
(Lenstra y Rinnooy Kan, 1981)
2. El problema
VRPHESTW
3. La búsqueda local
VRPTW → NP-hard
iterada
Poco probable
4. Descripción de la
llegar a solución
metaheurística
propuesta óptima en
tiempo polinomial
5. Ejemplo de
aplicación al
problema
Solución viable
VRPHESTW
Con rutas fijas
TSPTW →
VRPTW →
6. Conclusiones
NP-completo
NP-completo
(Savelsberg, 1985)
J.R. Medina y V. Yepes
VII Congreso de Transportes CIT 2006. Ciudad Real.
5. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
Modelos que se acercan a los problemas reales
1.Introducción
Asymmetric VRP
AVRP VRP with Satellite Facilities
VRPSF
2. El problema Capacited VRP
CVRP Open VRP
OVRP
VRPHESTW VRP with Length Constraint
VRPLC Location VRP
LVR
Period VRP
PVRP Dynamic VRP
DVRP
3. La búsqueda local
Fixed Routes Problem
FRP VRP with Variable Travel Times
VRPVRT
iterada
Fleet Size and Mix VRP
FSMVRP VRP with Variable Access Time
VRPVADT
4. Descripción de la Vehicle Fleet Mix with
VFMVRC Stochastic VRP
SVRP
Variable Unit Running Cost
metaheurística VRP with Stochastic Travel
VRPST
VRP with Heterogeneous Fleet
VRPHE
propuesta Times
VRP with Backhauls
VRPB VRP with Stochastic Demands
VRPSD
5. Ejemplo de VRP with Deliveries and
VRPDB VRP with Stochastic Demands
VRPSDC
Backhauls
aplicación al and Customers
problema Pickup and Delivery Problem
PDP VRP with Multiple Use of
VRPM
Vehicles
VRPHESTW Multi Compartment VRP
MCVRP
VRP with Split Delivery
VRPSDV
Min-max VRP
min-maxVRP
6. Conclusiones VRP with Time Windows
VRPTW
VRP with Precedence
VRPPC
VRP with Soft Time Windows
Constraints VRPSTW
Multiple Depot VRP
MDVRP VRP with Time Deadlines
VRPTD
J.R. Medina y V. Yepes
VII Congreso de Transportes CIT 2006. Ciudad Real.
6. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
Un universo de problemas y de técnicas
1.Introducción
2. El problema Universo de
Universo de
VRPHESTW
distintos
problemas
escenarios
reales de
3. La búsqueda local
posibles para un
transporte
iterada
problema concreto
4. Descripción de la
metaheurística
Mejor solución
propuesta
posible para un
tiempo de
5. Ejemplo de
cálculo
aplicación al
Espacio de
problema
soluciones
VRPHESTW Universo de
factibles
heurísticas y
6. Conclusiones
metaheurística
s posibles
J.R. Medina y V. Yepes
VII Congreso de Transportes CIT 2006. Ciudad Real.
7. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
Acercamiento a los problemas reales VRPHESTW
1.Introducción
VRP with heterogeneous fleet of vehicles and soft time windows
2. El problema
– Flota heterogénea: vehículos con diferente antigüedad,
VRPHESTW
capacidad de carga, costes fijos y de operación, jornadas
laborales...
3. La búsqueda local
iterada
– Función objetivo basada en criterios económicos reales:
tarifas y costes
4. Descripción de la
metaheurística
propuesta
Ventanas de tiempo
flexibles
5. Ejemplo de
aplicación al
problema
VRPHESTW
6. Conclusiones
J.R. Medina y V. Yepes
VII Congreso de Transportes CIT 2006. Ciudad Real.
8. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
Acercamiento a los problemas reales VRPHESTW
1.Introducción
VRP with heterogeneous fleet of vehicles and soft time windows
2. El problema
–Presencia de horarios de servicio a los clientes y de apertura
VRPHESTW
del almacén
3. La búsqueda local
–Flexibilización en el horario de entrega o recogida siempre
iterada
que se penalicen convenientemente las insatisfacciones del cliente
4. Descripción de la
metaheurística
propuesta
5. Ejemplo de
aplicación al
problema
VRPHESTW
6. Conclusiones
J.R. Medina y V. Yepes
VII Congreso de Transportes CIT 2006. Ciudad Real.
9. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
La búsqueda local iterada
1.Introducción
2. El problema
VRPHESTW
• Idea básica: en vez de buscar en el
3. La búsqueda local
espacio de las soluciones (s), buscar en
iterada
el espacio de los óptimos locales (s*).
4. Descripción de la
metaheurística
propuesta
S
5. Ejemplo de
aplicación al
problema
VRPHESTW
6. Conclusiones
S*
ILS
J.R. Medina y V. Yepes
VII Congreso de Transportes CIT 2006. Ciudad Real.
10. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
La búsqueda local iterada
1.Introducción
1. Construir una solución inicial s0
2. El problema
2. Aplicar un algoritmo de búsqueda que proporcione
VRPHESTW
un óptimo local s*
3. La búsqueda local
3. Mientras no se encuentre un criterio de parada:
iterada
4. Descripción de la
metaheurística
propuesta a. Perturbar la solución s*
para transformarla en s’
5. Ejemplo de
b. Emplear el algoritmo de
aplicación al
búsqueda para obtener s*’
problema
VRPHESTW
c. Si s*’ supera el criterio de
aceptación, considerar a
6. Conclusiones
s*’ como el siguiente s*
J.R. Medina y V. Yepes
VII Congreso de Transportes CIT 2006. Ciudad Real.
11. Búsqueda local iterada por reconstrucción de soluciones aplicada a la optimización
Metaheurística propuesta
1.Introducción
Construcción de Generation Mechanism
2. El problema Based on