Modelagem do Roteamento de Leituristas : uma abordagem cluster first - route second para o problema do carteiro chinês capacitado

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: LIMA, Luan Emerson Soares de
Orientador(a): LINS, Sóstenes Luiz Soares
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia de Producao
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45618
Resumo: O Problema de Roteamento de Leituristas (PRL) é um problema de otimização que contempla setores ligados ao fornecimento de gás natural, energia elétrica ou água encanada, onde empresas fornecedoras necessitam periodicamente mobilizar trabalhadores para vistoria e emissão de faturas dos pontos de consumo. O PRL trata as ruas da malha urbana estudada como arestas, às arestas estão relacionadas distâncias a serem percorridas, a essas arestas também estão associadas demandas de tempo para atravessamento e vistoria dos pontos de consumo. O PRL, por sua vez, consiste em encontrar rotas que minimizem a distância percorrida por leituristas dado uma carga de trabalho previamente atribuída, isso significa que as arestas dotadas de demandas de tempo para serem atravessadas e vistoriadas devem estar designadas aos leituristas buscando respeitar a carga de trabalho estabelecida. Por meio de uma revisão sistemática de literatura identificaram-se lacunas presentes na literatura, como o baixo número de publicações concernentes a técnicas de resolução do PRL. O presente trabalho propõe uma abordagem cluster first – route second para a resolução do PRL. A abordagem proposta é aplicada em duas fases, na primeira fase agrupa-se as ruas da localidade estudada em clusters por meio da aplicação do Problema das p-Medianas, a atribuição da demanda de cada rua ou segmento de rua aos clusters é limitada pela capacidade do leiturista, logo cada cluster corresponde a uma rota. Em uma segunda fase, a conectividade de cada cluster é verificada, caso o subgrafo de um cluster não seja conexo, as arestas que tornam esse subgrafo conexo são atribuídas e aplica-se o Problema do Carteiro Chinês. A abordagem proposta foi aplicada em duas localidades: um bairro da cidade de Recife e na cidade de Flores, ambas no Estado de Pernambuco. Para cada localidade foram criados cenários e situações, que serviram para realizar a análise de sensibilidade do modelo e permitir inferências. Verificou-se que, para a resolução do PRL em pequenas instâncias o modelo possui tempo de execução razoável, podendo ser aplicado a resolução do PRL em cidades e localidades de pequeno porte.
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spelling LIMA, Luan Emerson Soares dehttp://lattes.cnpq.br/5257019394210927http://lattes.cnpq.br/1018418114348974LINS, Sóstenes Luiz Soares2022-08-11T11:41:20Z2022-08-11T11:41:20Z2021-02-25LIMA, Luan Emerson Soares de. Modelagem do Roteamento de Leituristas: uma abordagem cluster first - route second para o problema do carteiro chinês capacitado. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2022.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45618O Problema de Roteamento de Leituristas (PRL) é um problema de otimização que contempla setores ligados ao fornecimento de gás natural, energia elétrica ou água encanada, onde empresas fornecedoras necessitam periodicamente mobilizar trabalhadores para vistoria e emissão de faturas dos pontos de consumo. O PRL trata as ruas da malha urbana estudada como arestas, às arestas estão relacionadas distâncias a serem percorridas, a essas arestas também estão associadas demandas de tempo para atravessamento e vistoria dos pontos de consumo. O PRL, por sua vez, consiste em encontrar rotas que minimizem a distância percorrida por leituristas dado uma carga de trabalho previamente atribuída, isso significa que as arestas dotadas de demandas de tempo para serem atravessadas e vistoriadas devem estar designadas aos leituristas buscando respeitar a carga de trabalho estabelecida. Por meio de uma revisão sistemática de literatura identificaram-se lacunas presentes na literatura, como o baixo número de publicações concernentes a técnicas de resolução do PRL. O presente trabalho propõe uma abordagem cluster first – route second para a resolução do PRL. A abordagem proposta é aplicada em duas fases, na primeira fase agrupa-se as ruas da localidade estudada em clusters por meio da aplicação do Problema das p-Medianas, a atribuição da demanda de cada rua ou segmento de rua aos clusters é limitada pela capacidade do leiturista, logo cada cluster corresponde a uma rota. Em uma segunda fase, a conectividade de cada cluster é verificada, caso o subgrafo de um cluster não seja conexo, as arestas que tornam esse subgrafo conexo são atribuídas e aplica-se o Problema do Carteiro Chinês. A abordagem proposta foi aplicada em duas localidades: um bairro da cidade de Recife e na cidade de Flores, ambas no Estado de Pernambuco. Para cada localidade foram criados cenários e situações, que serviram para realizar a análise de sensibilidade do modelo e permitir inferências. Verificou-se que, para a resolução do PRL em pequenas instâncias o modelo possui tempo de execução razoável, podendo ser aplicado a resolução do PRL em cidades e localidades de pequeno porte.CAPESMeter Reading Problem (MRP) is a combinatorial optimization problem that affects suppliers of natural gas, electricity or water, where companies need to periodically mobilize workers to inspect and bill consumption points. MRP treats the streets of the studied urban network as edges, edges are linked to the distances to be covered, and these edges are also associated with crossing time and time to bill consumption points. MRP seeks to find routes that minimize the distance covered by readers, given a previously assigned workload, this means that the edges endowed with time demands to be crossed and inspected must be assigned to readers in order to respect the established workload. Through a systematic review of the literature carried out in this work, gaps in the literature regarding techniques for solving the MRP were identified, therefore, the present work proposes a cluster first – route second approach to solve the MRP. The proposed approach is applied in two phases, in the first phase the streets of the studied location are grouped into conglomerates through the application of the p-Median Problem, the allocation of the demand of each road or road segment to the conglomerates is limited by the capacity of the reader, then each cluster corresponds to a route. In a second phase, the connectivity of each cluster is verified, if the subgraph of a cluster is not connected, the edges that make this subgraph connected are assigned and and the routing is done through the Chinese Postman Problem. The proposed approach was applied in two locations: a neighborhood in the city of Recife and in the city of Flores, both locations are in the State of Pernambuco. For each location, scenarios and situations were created, which served to carry out the sensitivity analysis of the model and allow inferences. It was found that for the resolution of the MRP in small instances the model has reasonable execution time, therefore, the proposed approach can be applied in small cities and towns.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia de ProducaoUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia de ProduçãoTeoria dos GrafosOtimizaçãoProblema do Carteiro ChinêsRoteamento de LeituristaModelagem do Roteamento de Leituristas : uma abordagem cluster first - route second para o problema do carteiro chinês capacitadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Luan Emerson Soares de Lima.pdfDISSERTAÇÃO Luan Emerson Soares de Lima.pdfapplication/pdf4253777https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45618/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Luan%20Emerson%20Soares%20de%20Lima.pdfff8e300d382f57b463c4156c2f0c5fa4MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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