A stochastic hybrid algorithm for multi-depot and multi-product routing problem with heterogeneous vehicles

Abstract. A mathematical model and heuristic method for solving multi-depot and multi-product vehicle routing problem (MD-MPVRP) with heterogeneous vehicles have been proposed in this article. Customers can order eclectic products and depots are supposed to deliver customers' orders before the lead time, using vehicles with diverse capacities, costs and velocities. Hence, mathematical model of multi-depot vehicle routing problem has been developed to mirror these conditions. This model is aimed at minimizing the serving distances which culminates in a reduction in prices and also serving time. As the problem is so complex and also solving would be too time-taking, a heuristic method has been offered. The heuristic method, at first, generates an initial solution through a three-step procedure which encompasses grouping, routing and vehicle selection, scheduling and packaging. Then it improves the solution by means of simulated annealing. We have considered the efficiency of offered algorithm by comparing its solutions with the optimum solutions and also during a case study. [V. Mahdavi Asl, S.A. Sadeghi, MR. Ostadali Makhmalbaf. A stochastic hybrid algorithm for multi-depot and multi-product routing problem with heterogeneous vehicles

A Framing Link Based Tabu Search Algorithm for Large-Scale Multidepot Vehicle Routing Problems

A framing link (FL) based tabu search algorithm is proposed in this paper for a large-scale multidepot vehicle routing problem (LSMDVRP). Framing links are generated during continuous great optimization of current solutions and then taken as skeletons so as to improve optimal seeking ability, speed up the process of optimization, and obtain better results. Based on the comparison between pre- and postmutation routes in the current solution, different parts are extracted. In the current optimization period, links involved in the optimal solution are regarded as candidates to the FL base. Multiple optimization periods exist in the whole algorithm, and there are several potential FLs in each period. If the update condition is satisfied, the FL base is updated, new FLs are added into the current route, and the next period starts. Through adjusting the borderline of multidepot sharing area with dynamic parameters, the authors define candidate selection principles for three kinds of customer connections, respectively. Link split and the roulette approach are employed to choose FLs. 18 LSMDVRP instances in three groups are studied and new optimal solution values for nine of them are obtained, with higher computation speed and reliability

Análisis de la logística del transporte terrestre de carga en Colombia y revisión al estado del arte sobre el enrutamiento de vehículos

CD-T 388.044 G586; 80 pEn este trabajo se presenta una revisión al estado del arte de algunos de los distintos modelos del problema de ruteo de vehículos (VRP, por sus siglas en inglés) y algunas de sus variantes con sus respectivos métodos de solución. El VRP es un problema de optimización combinatoria que viene determinado por un conjunto de rutas y depósitos donde cada ruta es realizada por un solo vehículo a través de la cual se minimizan los costos globales de transporte y se satisface tanto la demanda como las restricciones operativas particulares a la variante estudiada y al objetivo de cada investigación de forma específica. Esto se realiza mediante los algoritmos de optimización combinatoria que resuelven las instancias del problema planteado acorde a los parámetros indicados por el investigador. De igual manera, se aborda el problema logístico de distribución de mercancías que se presenta en Colombia y se realiza un análisis discriminado en los diferentes factores de mayor impacto en el problema, tales como el estado de las vías, la estructura del sector de transporte de carga. En su conjunto los sobrecostos logísticos generados que finalmente afectarán el precio final de los productos. Se presenta también una clasificación de las diferentes variantes del problema de ruteo de vehículos, un pequeño compendio de trabajos e investigaciones realizados sobre el tema, donde se abordan distintos métodos de solución según la complejidad y la naturaleza del problema planteado.Universidad Libre Seccional Pereir

Vehicle routing for a complex waste collection problem

We consider a complex waste collection problem, where the residents of a certain region dispose of recyclable waste, which is collected using a fixed heterogeneous fleet of vehicles with different volume and weight capacities, fixed costs, unit distance running costs and hourly driver wage rates. Each tour starts and ends at one of several depots, not necessarily the same, and is a sequence of collections followed by disposals at the available recycling plants, with a mandatory disposal before the end of the tour. There are time windows and a maximum tour duration, which is interrupted by a break after a certain interval of continuous work. Moreover, due to the specificities of different collection regions, there are occasional site dependencies. The problem is modeled as a mixed binary linear program and the formulation is enhanced with several valid inequalities and elimination rules. To solve realistic instances, we develop a local search heuristic, which currently embeds much of the functionality of the mathematical model. The heuristic performs well, as indicated by an optimality gap of 2% compared to the exact solution on small instances. Future work will see improving the model formulation to solve larger instances to optimality and expanding the heuristic to include all of the features of the model

A robust solving strategy for the vehicle routing problem with multiple depots and multiple objectives

This document presents the development of a robust solving strategy for the Vehicle Routing Problem with Multiple Depots and Multiple Objectives (MO-MDVRP). The problem tackeled in this work is the problem to minimize the total cost and the load imbalance in vehicle routing plan for distribution of goods. This thesis presents a MILP mathematical model and a solution strategy based on a Hybrid Multi- Objective Scatter Search Algorithm. Several experiments using simulated instances were run proving that the proposed method is quite robust, this is shown in execution times (less than 4 minutes for an instance with 8 depots and 300 customers); also, the proposed method showed good results compared to the results found with the MILP model for small instances (up to 20 clients and 2 depots).MaestríaMagister en Ingeniería Industria

Solución del problema de ruteo de vehículos dependientes del tiempo utilizando un algoritmo genético modificado

El ruteo de vehículos corresponde a un tipo de problemas combinatoriales que en la medida en que se pretenda obtener la o las rutas optimas que permitan atender completamente un conjunto de clientes determinado, el problema se vuelve muy complicado computacionalmente, de forma que para un número de clientes mayor a 20 con una sola ruta se tiene 20!/2 combinaciones posibles como se indica en [1], es decir 12x1017 combinaciones, siendo esto casi imposible de resolver computacionalmente con los métodos exactos existentes, los cuales resuelven el problema por medio del modelado matemático, es decir buscando cada una de las combinaciones posibles y teniendo en cuenta cada una de las restricciones del problema. Las restricciones en los modelos matemáticos enmarcan aspectos tales como la capacidad de los vehículos, el visitar a un cliente a la vez, la satisfacción de la demanda que requiere cada cliente, entre otros aspectos propios del problema de acuerdo con la aplicación. En el caso de problemas de ruteamiento reales y que contengan instancias de gran tamaño, existen diferentes métodos de solución como son los algoritmos heurísticos y metaheurísticos, los cuales por medio de iteraciones lógicas permiten obtener soluciones óptimas o cercanas al óptimo en determinados casos. Por otra parte cuando el problema es aplicado a la realidad genera otro tipo de restricciones adicionales como puede ser el tiempo en que se debe entregar un producto, la capacidad de carga de los vehículos, el número de vehículos, factores ambientales, factores de tráfico, entre muchos otros. Tal es el caso del ruteo de vehículos con dependencia del tiempo, en el que el tiempo de salida del vehículo determina el costo de la ruta, puesto que según la hora en que se realice el recorrido, se tendrá mayor o menor tráfico, lo que conlleva a elevar el costo no solo por distancia recorrida, sino por el tiempo que se gasta el vehículo en recorrer la ruta. Para esto se propone resolver el problema de ruteo de vehículos con dependencia del tiempo (TDCVRP) como una variante del ruteo de vehículos con capacidad fija (CVRP), el cual considera el tiempo u horario en el que se hace el recorrido de la ruta de los vehículos para hacer la entrega de productos a cada cliente

Solución del problema de ruteo de vehículos dependientes del tiempo utilizando un algoritmo genético modificado

El ruteo de vehículos corresponde a un tipo de problemas combinatoriales que en la medida en que se pretenda obtener la o las rutas optimas que permitan atender completamente un conjunto de clientes determinado, el problema se vuelve muy complicado computacionalmente, de forma que para un número de clientes mayor a 20 con una sola ruta se tiene 20!/2 combinaciones posibles como se indica en [1], es decir 12x1017 combinaciones, siendo esto casi imposible de resolver computacionalmente con los métodos exactos existentes, los cuales resuelven el problema por medio del modelado matemático, es decir buscando cada una de las combinaciones posibles y teniendo en cuenta cada una de las restricciones del problema. Las restricciones en los modelos matemáticos enmarcan aspectos tales como la capacidad de los vehículos, el visitar a un cliente a la vez, la satisfacción de la demanda que requiere cada cliente, entre otros aspectos propios del problema de acuerdo con la aplicación. En el caso de problemas de ruteamiento reales y que contengan instancias de gran tamaño, existen diferentes métodos de solución como son los algoritmos heurísticos y metaheurísticos, los cuales por medio de iteraciones lógicas permiten obtener soluciones óptimas o cercanas al óptimo en determinados casos. Por otra parte cuando el problema es aplicado a la realidad genera otro tipo de restricciones adicionales como puede ser el tiempo en que se debe entregar un producto, la capacidad de carga de los vehículos, el número de vehículos, factores ambientales, factores de tráfico, entre muchos otros. Tal es el caso del ruteo de vehículos con dependencia del tiempo, en el que el tiempo de salida del vehículo determina el costo de la ruta, puesto que según la hora en que se realice el recorrido, se tendrá mayor o menor tráfico, lo que conlleva a elevar el costo no solo por distancia recorrida, sino por el tiempo que se gasta el vehículo en recorrer la ruta. Para esto se propone resolver el problema de ruteo de vehículos con dependencia del tiempo (TDCVRP) como una variante del ruteo de vehículos con capacidad fija (CVRP), el cual considera el tiempo u horario en el que se hace el recorrido de la ruta de los vehículos para hacer la entrega de productos a cada cliente

Diseño de propuesta de mejoramiento para el proceso de recolección y transporte de títulos valores y correspondencia del Banco Davivienda en la ciudad de Medellín a cargo de una empresa outsourcing

El trabajo de grado realiza un análisis logístico del proceso de recolección y transporte de títulos valores y correspondencia del Banco Davivienda en la ciudad de Medellín, con el fin de evaluar e identificar falencias y posibles mejoras del proceso, adicionalmente a partir de una heurística y enfocado en el problema CVRPTWMD(Capacited vehicule routing problem with time windows and multiple delivery men), se realiza una nueva ruta para los motorizados cumpliendo con las restricciones impuestas por el Banco Davivienda, evaluando la opción de que el proceso deje de ser tercerizado y sea realizado por el Banco, con su respectivo análisis financiero, que determinó la viabilidad de la propuesta.This degree work makes a logistical analysis of the pick up and transports of securities assets and documents of Davivienda in the city of Medellín, in order to evaluate and identify possible improvements and shortcuts of the process. Also with the design of a heuristic based on the CVRPTWMD (Capacited vehicule routing problem with time windows and multiple delivery men), designed different routes for each vehicle satisfying all the restrictions imposed by the bank in order to avoid doing the entire process by an outsourcing company.Ingeniero (a) IndustrialPregrad