Algoritmo genético aplicado ao problema de roteamento de veículos: problema do caixeiro viajante no setor varejista

Autores

  • Wellington Gonçalves Universidade Federal do Espírito Santo
  • Matheus Sales Oliveira Universidade Federal do Espírito Santo
  • Alessandro Roberto Rocha Universidade Federal do Espírito Santo

DOI:

https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v15.n43.3273

Palavras-chave:

Cadeia de suprimentos. Localização de facilidades. Heurística. Gestão adaptativa da diversidade populacional. Solução ideal.

Resumo

Problemas de otimização têm como foco principal encontrar uma solução viável entre alternativas possíveis. O Traveling Salesman Problem (TSP) pertence a esta classe de problemas. No entanto, devido a existência de uma variada pluraridade de dimensões e variáveis, as quais compõe o TSP, não é possível encontrar sua solução viável em um tempo polinomial definido. E, é por isso, que é considerado um dos problemas difíceis de NP-hard. Por esses motivos, apresentamos proposta de um Genetic Algorithm (GA) híbrido para resolução do Traveling Salesman Problem (TSP), no qual o operador de crossover é empregado em uma aplicação local. Esta aplicação obteve soluções adequadas para um ambiente urbano, com um tempo computacional aceitável para o TSP, integrando o GA e as condições ambientais locais. Os resultados experimentais ilustram que a proposta apresentada além de atender as condicionantes locais da unidade de pesquisa, também, pode ser utilizada em outras situações, sendo parametrizável e adaptável a outros algoritmos genéticos, fornecendo com isso, precisão e eficiência satisfatória no processamento real da otimização.

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Biografia do Autor

Wellington Gonçalves, Universidade Federal do Espírito Santo

Departamento de Engenharias e Tecnologia

Matheus Sales Oliveira, Universidade Federal do Espírito Santo

Departamento de Engenharias e Tecnologia

Alessandro Roberto Rocha, Universidade Federal do Espírito Santo

Programa de Póis-Graduação em Gestão Pública - Mestrado em Gestão Pública

Referências

BOARNET, M. G.; GIULIANO, G.; HOU, Y.; SHIN, E. J. First/last mile transit access as an equity planning issue. Transportation Research Part A: Policy and Practice, v. 103, p. 296-310, 2017.

BRAEKERS, K.; RAMAEKERS, K.; VAN NIEUWENHUYSE, I. The vehicle routing problem: State of the art classification and review. Computers & Industrial Engineering, v. 99, p. 300-313, 2016.

BRASIL. Lei nº 12.587, de 3 de janeiro de 2012. Institui as diretrizes da Política Nacional de Mobilidade Urbana. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil: seção 1, Brasília, DF, seção 1, p. 1, 4 jan. 2012.

CLEOPHAS, C.; COTTRILL, C.; EHMKE, J. F.; TIERNEY, K. Collaborative urban transportation: recent advances in theory and practice. European Journal of Operational Research, v. 273, n. 3, p. 801-816, 2019.

DANTZIG, G. B.; RAMSER, J. H. The truck dispatching problem. Management Science, v. 6, n. 1, p. 80-91, 1959.

DIBBLE, J.; PRELORENDJOS, A.; ROMICE, O.; ZANELLA, M.; STRANO, E.; PAGEL, M.; PORTA, S. On the origin of spaces: Morphometric foundations of urban form evolution. Environment and Planning B: Urban Analytics and City Science, v. 46, n. 4, p. 707-730, 2019.

DORIGO, M.; GAMBARDELLA, L. M. Ant colony system: A cooperative learning approach to the traveling salesman problem. Transactions on Evolutionary Computation, v. 1, n. 1, p. 53-66, 1997.

ELGESEM, A. S.; SKOGEN, E. S.; WANG, X.; FAGERHOLT, K. A traveling salesman problem with pickups and deliveries and stochastic travel times: An application from chemical shipping. European Journal of Operational Research, v. 269, n. 3, p. 844-859, 2018.

GONÇALVES, D. N. S.; GONÇALVES, C. M.; ASSIS, T. F.; SILVA, M. A. Analysis of the difference between the euclidean distance and the actual road distance in Brazil. Transportation Research Procedia, v. 3, p. 876-885, 2014.

GOOGLE INC. Company Information. Google Earth®. Disponível em: <http://www.google.com.br/intl/pt-BR/earth>. Acesso em: 24 mai. 2019.

GUERRA, E. Planning for cars that drive themselves: Metropolitan planning organizations, regional transportation plans, and autonomous vehicles. Journal of Planning Education and Research, v. 36, n. 2, p. 210-224, 2016.

HANDY, S. L.; BOARNET, M. G.; EWING, R.; KILLINGSWORTH, R. E. How the built environment affects physical activity: views from urban planning. American Journal of Preventive Medicine, v. 23, n. 2, p. 64-73, 2002.

HOLLAND, J. H. Adaptation in natural and artificial systems: an introductory analysis with applications to biology, control, and artificial intelligence. University of Michigan Press, 1992.

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo Demográfico 2010: Microdados da pesquisa. Disponível em: <https://censo2010.ibge.gov.br/resultados.html>. Acesso em: 16 jun. 2019.

IPEA - Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada. Desafios da mobilidade urbana no Brasil. Texto para Discussão, 2016. Disponível em: <http://www.ipea.gov.br/>. Acesso em: 16 mar 2019.

JUNEJA, S. S.; SARASWAT, P.; SINGH, K.; SHARMA, J.; MAJUMDAR, R.; CHOWDHARY, S. Travelling Salesman Problem Optimization Using Genetic Algorithm. In 2019 Amity International Conference on Artificial Intelligence (AICAI), p. 264-268.

KAMARGIANNI, M.; LI, W.; MATYAS, M.; SCHÄFER, A. A critical review of new mobility services for urban transport. Transportation Research Procedia, v. 14, p. 3294-3303, 2016.

KARAKATIČ, S.; PODGORELEC, V. A survey of genetic algorithms for solving multi depot vehicle routing problem. Applied Soft Computing, v. 27, p. 519-532, 2015.

LAPORTE, G. The vehicle routing problem: An overview of exact and approximate algorithms. European Journal of Operational Research, v. 59, n. 3, p. 345-358, 1992.

MÄKINEN, K.; KIVIMAA, P.; HELMINEN, V. Path creation for urban mobility transitions: Linking aspects of urban form to transport policy analysis. Management of Environmental Quality: An International Journal, v. 26, n. 4, p. 485-504, 2015.

MARTORELLI, M.; COSTA, A. G. V.; SÁ, A. C. B. A inclusão do transporte de cargas no sistema nacional de mobilidade urbana. Revista LOGS: Logística e Operações Globais Sustentáveis, v. 1, n.1, p. 182-197, 2019.

MCCORMICK, K.; ANDERBERG, S.; COENEN, L.; NEIJ, L. Advancing sustainable urban transformation. Journal of Cleaner Production, v. 50, p. 1-11, 2013.

MURRAY, C. C.; CHU, A. G. The flying sidekick traveling salesman problem: Optimization of drone-assisted parcel delivery. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, v. 54, p. 86-109, 2015.

OLIVEIRA, L. K.; HENRIQUES, R. S.; OLIVEIRA, R. S.; DENAIS, M. Análise dos benefícios de um espaço logístico urbano na distribuição urbana de mercadorias. Revista Produção Online, v.16, n. 3, p. 988-1006, 2016.

OSABA, E.; YANG, X. S.; DIAZ, F.; LOPEZ-GARCIA, P.; CARBALLEDO, R. An improved discrete bat algorithm for symmetric and asymmetric traveling salesman problems. Engineering Applications of Artificial Intelligence, v. 48, p. 59-71, 2016.

OYOLA, J.; ARNTZEN, H.; WOODRUFF, D. L. The stochastic vehicle routing problem, a literature review, part I: models. EURO Journal on Transportation and Logistics, v. 7, n. 3, p. 193-221, 2018.

RODRIGUE, J. P.; COMTOIS, C.; SLACK, B. The geography of transport systems. Routledge, 2016.

SCHIFFER, M.; SCHNEIDER, M.; WALTHER, G.; LAPORTE, G. Vehicle Routing and Location Routing with Intermediate Stops: A Review. Transportation Science, v. 53, n. 2, p. 319-343, 2019.

SILVA, J. G. S. Algoritmos de solução para o problema do caixeiro viajante com passageiros e quota. Dissertação (Mestrado em Sistemas e Computação). Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Computação, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brasil, 2017.

STIGLIC, M.; AGATZ, N.; SAVELSBERGH, M.; GRADISAR, M. Enhancing urban mobility: Integrating ride-sharing and public transit. Computers & Operations Research, v. 90, p. 12-21, 2018.

VARUN KUMAR, S. G.; PANNEERSELVAM, R. A study of crossover operators for genetic algorithms to solve VRP and its variants and new sinusoidal motion crossover operator. International Journal of Computational Intelligence Research, v. 13, n. 7, p. 1717-1733, 2017.

VEENSTRA, M.; ROODBERGEN, K. J.; VIS, I. F.; COELHO, L. C. The pickup and delivery traveling salesman problem with handling costs. European Journal of Operational Research, v. 257, n. 1, p. 118-132, 2017.

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Publicado

24-09-2020

Como Citar

GONÇALVES, Wellington; OLIVEIRA, Matheus Sales; ROCHA, Alessandro Roberto. Algoritmo genético aplicado ao problema de roteamento de veículos: problema do caixeiro viajante no setor varejista. Cadernos UniFOA, Volta Redonda, v. 15, n. 43, 2020. DOI: 10.47385/cadunifoa.v15.n43.3273. Disponível em: https://revistas.unifoa.edu.br/cadernos/article/view/3273. Acesso em: 28 mar. 2024.

Edição

Seção

Tecnologia e Engenharias

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