Problemas de roteamento com custos de carga - Joao Fernando Machry Sarubbi (2019)
O Problema do Caixeiro Viajante (PCV) e o Problema de Roteamento de Veículos (PRV), apesar da enorme gama de aplicações e do grande número de algoritmos desenvolvidos para resolvê-los, não possuem uma estrutura de custo que permita diferenciar produtos e/ou clientes mais importantes. Eles também não se preocupam com o tempo de espera dos consumidores que recebem as mercadorias e não asseguram um dado nível de qualidade de serviço para esses consumidores. Tanto o PCV quanto o PRV se preocupam apenas com o custo egoísta do operador logístico, que deseja retornar ao ponto de partida o mais cedo possível. Nesta tese são apresentados e resolvidos, de forma exata, quatro problemas, em que o custo da carga é relevante para o cálculo do custo total. Esse custo da carga está relacionado com a quantidade e com a qualidade dos produtos transportados, podendo também priorizar clientes mais importantes e/ou produtos perecíveis.Os problemas estudados neste trabalho são: Problema de Mínima Latência (PML); Problema de Um Veículo de Entrega (PUVE); Problema do Caixeiro Viajante Multiproduto (PCVM); e, Problema do Caixeiro Viajante Multiproduto Congestionado (PCVMC). Esses problemas têm como objetivo principal aliar os interesses, muitas vezes conflitantes, dos operadores logísticos que tendem a minimizar o seu próprio custo operacional, mas também precisam maximizar a satisfação dos seus clientes. Para todos os quatro problemas são apresentadas novas formulações matemáticas. Para o PML e para o PUVE, problemas existentes na literatura, são apresentados resultados exatos e resultados heurísticos melhores que os presentes na literatura. Para o PCVM são apresentados três versões de um algoritmo Cut-and-Branch baseado no método de Decomposição de Benders. Esse método se mostrou mais eficiente, em termos de tempo computacional, que o resolvedor CPLEX. Além disso, foi desenvolvido um algoritmo Lagrangeano que conseguiu resolver instâncias para as quais o CPLEX não consegue. Para o PCVMC, o problema mais geral, que engloba todos os anteriores e que usa uma função de custo não-linear, também foi desenvolvido um algoritmo baseado no Método de Particionamento de Benders que conseguiu resultados exatos de maneira eficiente.