Metaheurísta baseada no ALNS para o projeto de rede de serviços de operação de carga fracionada.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Silva, Matheus Cardoso Soares
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: ALNS; Heurística; Less than truckload; Metaheuristics; Service network design problem; Transporte de carga fracionada
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-21082025-143858/

Este trabalho aborda um problema de Service Network Design com operação de carga fracionada. O desafio é o planejamento da entrega em nível tático, que envolve a determinação das rotas de transporte a serem utilizadas, os horários de saída e chegada de cada veículo para cada par origem-destino, dentro das diversas possibilidades de caminhos que conectam os centros de armazenagem de uma distribuidora, e quais demandas serão alocadas em cada viagem. Este planejamento considera o custo total de transporte e movimentação associado à solução, bem como a garantia do cumprimento dos prazos de entrega das demandas. Inicialmente, é apresentada uma visão abrangente do problema de carga fracionada, incluindo uma revisão da literatura sobre abordagens anteriores e a descrição de um modelo matemático linear de programação inteira mista. Explora-se uma solução específica, desenvolvida através de uma heurística construtiva que se baseia em técnicas de problema de caminho mínimo com janelas de tempo, mas diferencia-se da maioria das soluções similares encontradas na literatura pela determinação dos horários de saída e chegada dos veículos em tempo contínuo. Em seguida, são discutidos os efeitos dos algoritmos de melhoria nesse contexto e é proposta uma nova metaheurística baseada no Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS). Esta abordagem substitui uma melhoria local e é combinada com uma heurística construtiva pré-existente. São comparados os resultados antes e depois da implementação da metaheurística em instâncias fictícias. A solução também é testada em dados reais de uma transportadora brasileira, agora sem a solução do modelo matemático devido às limitações de processamento. Uma nova estrutura adaptativa para o ALNS é introduzida, incluindo a variação dinâmica do tamanho da vizinhança, e novos operadores de adição e remoção específicos para o problema de carga fracionada são implementados. O impacto dessas modificações nos resultados obtidos é analisado e os efeitos práticos do desbalanceamento de vazios provocado pelas soluções produzidas são discutidos. Os resultados mostram uma melhoria significativa em comparação com o modelo linear e com as melhores redes produzidas até então para as instâncias observadas. Algumas modificações propostas no framework do ALNS mostram resultados promissores e podem ser aplicáveis a problemas similares.