Uma abordagem híbrida de metaheurística para o problema de roteamento de veículos

dc.contributor.advisor-co1Kato, Edilson Reis Rodrigues
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8517698122676145
dc.contributor.advisor1Inoue, Roberto Santos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6221209121565990
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2813-9330
dc.contributor.authorCunha, Gabriel Ferreira
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/5172094464660222
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-0131-2693
dc.contributor.refereeNogueira, Samuel Lourenco
dc.contributor.refereeBranco, Kalinka Regina Lucas Jaquie Castelo
dc.contributor.refereeInoue, Roberto Santos
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/2287847504423307
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/3559042497669898
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/6221209121565990
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-3342-7436
dc.date.accessioned2025-09-23T14:24:33Z
dc.date.issued2024-09-12
dc.description.abstractThe Capacitated Vehicle Routing Problem (CVRP) is a classic problem in combinatorial optimization, aimed at optimizing the routes of vehicles with limited storage capacity to meet customer demands. The primary goal of the CVRP is to find a feasible solution that minimizes the total route cost in a weighted graph. This problem is widely studied due to its relevance in various practical applications, such as logistics and distribution. This research aims to develop a hybrid metaheuristic solution composed of Genetic Algorithms (GA), Ant Colony Optimization (ACO), and Tabu Search (TS) to find optimal or near-optimal solutions for the CVRP. The steps established to achieve this objective include the development of the hybrid algorithm ACO+TS combined with GA for the CVRP, conducting computational experiments using test instances, comparing the results obtained by the proposed algorithm with known optimal solutions or those obtained by other existing optimization methods, and analyzing the results to identify advantages, limitations, and potential improvements of the proposed algorithm. The results demonstrate that the GA, ACO, and TS are highly effective in solving complex instances of the CVRP. In several tested instances, the solutions found were close to or exceeded the reference optimal values, highlighting the high efficiency of the proposed method. In conclusion, the hybrid ACO+TS approach combined with GA has confirmed its effectiveness in solving complex vehicle routing problems, providing a solid foundation for future research. The hybrid combination of algorithms contributes to obtaining high-quality solutions and efficiently exploring the solution space.eng
dc.description.resumoO Problema de Roteamento de Veículos Capacitados (CVRP, do inglês Capacitated Vehicle Routing Problem) é um problema clássico em otimização combinatória, que visa otimizar as rotas de veículos com capacidade de armazenamento limitada para atender às demandas dos clientes. O objetivo principal do CVRP é encontrar uma solução viável que minimize o custo total das rotas em um grafo ponderado. Este problema é amplamente estudado devido à sua relevância em diversas aplicações práticas, como logística e distribuição. Esta pesquisa tem como objetivo desenvolver um algoritmo utilizando Inteligência Artificial, por meio de uma solução metaheurística híbrida que integra Algoritmos Genéticos (GA, do inglês Genetic Algorithm), Otimização por Colônias de Formigas (ACO, do inglês Ant Colony Optimization) e Busca Tabu (TS, do inglês Tabu Search) para encontrar soluções ótimas ou quase ótimas para o CVRP. Os passos estabelecidos para alcançar esse objetivo incluem o desenvolvimento do algoritmo híbrido ACO+TS combinado com GA para o CVRP, a realização de experimentos computacionais utilizando instâncias de teste, a comparação dos resultados obtidos pelo algoritmo proposto com soluções ótimas conhecidas ou aquelas obtidas por outros métodos de otimização existentes, e a análise dos resultados para identificar vantagens, limitações e possíveis melhorias do algoritmo proposto. Os resultados demonstram que o GA, ACO e TS são altamente eficazes na resolução de instâncias complexas do CVRP. Em várias instâncias testadas, as soluções encontradas foram próximas ou superaram os valores ótimos de referência, destacando a alta eficiência do método proposto. Em conclusão, a abordagem híbrida ACO+TS combinada com AG confirmou sua eficácia na resolução de problemas complexos de roteamento de veículos, fornecendo uma base sólida para pesquisas futuras. A combinação híbrida de algoritmos contribui não apenas para a obtenção de soluções de alta qualidade, mas também para a exploração eficiente do espaço de soluções.por
dc.identifier.citationCUNHA, Gabriel Ferreira. Uma abordagem híbrida de metaheurística para o problema de roteamento de veículos. 2024. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22807.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22807
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCC
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/
dc.subjectSearch problemseng
dc.subjectLocal searcheng
dc.subjectReinforcement learningeng
dc.subjectVehicle routingeng
dc.subjectCVRPeng
dc.subjectOptimizationeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO
dc.titleUma abordagem híbrida de metaheurística para o problema de roteamento de veículospor
dc.title.alternativeA hybrid metaheuristic approach to the vehicle routing problemeng
dc.typeDissertação

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