Uma abordagem heurística para um problema de rebalanceamento estático em sistemas de compartilhamento de bicicletas

Tipo de publicação

Trabalho acadêmico (Dissertação de Mestrado)

Curso ou área do conhecimento

Informática

Tipo de autoria

Pessoa Física

Nome do autor

Albuquerque, Fabio Cruz Barbosa de

Língua

Português

Abrangência geográfica

Nacional

País

Brasil

Ano da publicação

2016

Palavra chave 1

Compartilhamento

Palavra chave 2

Logística e transporte

Descrição

O Problema do Rebalanceamento Est atico de Bicicletas (Static Bike Rebalancing Problem, SBRP) e um recente problema motivado pela tarefa de reposicionar bicicletas entre esta c~oes em um sistema self-service de compartilhamento de bicicletas. Este problema pode ser visto como uma variante do problema de roteamento de ve culos com coleta e entrega de um unico tipo de produto, onde realizar m ultiplas visitas a cada esta c~ao e permitido, isto e, a demanda da esta c~ao pode ser fracionada. Al em disso, um ve culo pode descarregar sua carga temporariamente em uma esta c~ao, deixando-a em excesso, ou, de maneira an aloga, coletar mais bicicletas (at e mesmo todas elas) de uma esta c~ao, deixando-a em falta. Em ambos os casos s~ao necess arias visitas adicionais para satisfazer as demandas reais de cada esta c~ao. Este trabalho lida com um caso particular do SBRP, em que apenas um ve culo est a dispon vel e o objetivo e encontrar uma rota de custo m nimo que satisfa ca as demandas de todas as esta c~oes e n~ao viole os limites de carga m nimo (zero) e m aximo (capacidade do ve culo) durante a rota. Portanto, o n umero de bicicletas a serem coletadas ou entregues em cada esta c~ao deve ser determinado apropriadamente a respeitar tais restri c~oes. Trata-se de um problema NP-Dif cil uma vez que cont em outros problemas NP-Dif cil como casos particulares, logo, o uso de m etodos exatos para resolv^e-lo e intrat avel para inst^ancias maiores. Diversos m etodos foram propostos por outros autores, fornecendo valores otimos para inst^ancias pequenas e m edias, no entanto, nenhum trabalho resolveu de maneira consistente inst^ancias com mais de 60 esta c~oes. O algoritmo proposto para resolver o problema e baseado na metaheur stica Iterated Local Search (ILS) combinada com o procedimento de busca local variable neighborhood descent com ordena c~ao aleat oria (randomized variable neighborhood descent, RVND). O algoritmo foi testado em 980 inst^ancias de refer^encia na literatura e os resultados obtidos s~ao bastante competitivos quando comparados com outros m etodos existentes. Al em disso, o m etodo foi capaz de encontrar a maioria das solu c~oes otimas conhecidas e tamb em melhorar os resultados de inst^ancias abertas.

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