A variable neighborhood search algorithm for a class of electric vehicle routing problems.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Souza, André Luyde da Silva
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/61566/00130000058bn
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Variable neighborhood search
Electric vehicles
Routing problems
Battery stations
Time windows
Link de acesso: https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18939
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling A variable neighborhood search algorithm for a class of electric vehicle routing problems.Variable neighborhood searchElectric vehiclesRouting problemsBattery stationsTime windowsPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Departamento de Ciência da Computação, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.This thesis presents a flexible General Variable Neighborhood Search based al- gorithm, named Flexi-VNS, to address three problems in electric vehicle routing: the classical Electric Vehicle Routing Problem (EVRP), the Battery Swap Sta- tion Location-routing Problem with Capacitated Electric Vehicles (BSS-EV-LRP), and the Electric Vehicle Routing Problem with Time Windows (E-VRPTW). The Flexi-VNS algorithm incorporates a Randomized Variable Neighborhood Descent (RVND) method as its local search procedure, featuring an intra-RVND mechanism applied exclusively to modified routes upon each solution update. We evaluated the performance of Flexi-VNS on benchmark instances of the EVRP, BSS-EV-LRP, and E-VRPTW, comparing its results with existing algorithms from the literature. Computational results demonstrated the efficiency of Flexi-VNS. It improved sev- eral best-known solutions and reduced the number of battery swap stations required. Flexi-VNS also equaled or improved the BKS values for 47 out of 52 EVRP instances, 18 out of 30 BSS-EV-LRP instances, and 65 out of 92 E-VRPTW instances. These results correspond to success rates of 90.38% for EVRP instances, 60% for BSS- EV-LRP instances, and 70.65% for E-VRPTW instances. Additionally, Flexi-VNS provided the first solutions for several BSS-EV-LRP instances.Esta tese apresenta um algoritmo flexível baseado no algoritmo General Variable Neighborhood Search, denominado Flexi-VNS, para tratar de três problemas de roteamento de veículos elétricos: o Problema de Roteamento de Veículos Elétricos clássico (EVRP), o Problema de Roteamento de Localização de Estação de Troca de Bateria com Veículos Elétricos Capacitados (BSS-EV-LRP) e o Problema de Roteamento de Veículos Elétricos com Janelas de Tempo (E-VRPTW). O algoritmo Flexi-VNS incorpora um método Randomized Variable Neighborhood Descent (RVND) como seu procedimento de busca local, apresentando um mecanismo intra-RVND aplicado exclusivamente a rotas modificadas em cada atualização de solução. Avaliamos o desempenho do Flexi-VNS em instâncias de referência do EVRP, BSS-EV-LRP e E-VRPTW, comparando seus resultados com os algoritmos existentes na literatura. Os resultados computacionais demonstraram a eficiência do Flexi-VNS. Ele aprimorou várias soluções mais conhecidas e reduziu o número de estações de troca de bateria necessárias. O Flexi-VNS também igualou ou melhorou os valores de BKS para 47 das 52 instâncias de EVRP, 18 das 30 instâncias de BSS-EV-LRP e 65 das 92 instâncias de E-VRPTW. Esses resultados correspondem a taxas de sucesso de 90,38% para instâncias EVRP, 60% para instâncias BSS-EV-LRP e 70,65% para instâncias E-VRPTW. Além disso, o Flexi-VNS forneceu as primeiras soluções para várias instâncias de BSS-EV-LRP.Penna, Puca Huachi VazSouza, Marcone Jamilson FreitasPenna, Puca Huachi VazSouza, Marcone Jamilson FreitasCarvalho, Marco Antonio Moreira deSilva, Rodrigo César PedrosaSá, Elisangela Martins deCoelho, Igor MachadoSouza, André Luyde da Silva2024-11-08T20:27:03Z2024-11-08T20:27:03Z2024info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSOUZA, André Luyde da Silva. A variable neighborhood search algorithm for a class of electric vehicle routing problems. 2024. 71 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2024.https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18939ark:/61566/00130000058bnAttribution-ShareAlike 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 28/10/2024 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOP2024-11-10T16:31:29Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/18939Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332024-11-10T16:31:29Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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