Beyond C<i>max</i>: an optimization-oriented framework for constraint-based scheduling

This paper presents a framework taking advantage of both the flexibility of constraint programming and the efficiency of operations research algorithms for solving scheduling problems under various objectives and constraints. Built upon a constraint programming engine, the framework allows the use of scheduling global constraints, and it offers, in addition, a modular and simplified way to perform optimality reasoning based on well-known scheduling relaxations. We present a first instantiation on the single machine problem with release dates and lateness minimization. Beyond the simplicity of use, the ptimizationoriented framework appears to be, from the experiments, effective for dealing with such a pure problem even without any ad-hoc heuristics

Un algorithme de génération de colonnes pour le problème de capacité d'infrastructure ferroviaire

National audienceCe travail s'adresse au problème dit de capacité d'infrastructure dans le cas d'une gare ou d'une jonction ferroviaire. Il consiste à déterminer la quantité maximale de circulation pouvant passer sur une infrastructure donnée pendant une période temporelle donnée, tout en respectant les conditions d'exploitation et en tenant compte d'une qualité de service requise. Plus précisément, ce travail s'intéresse à la résolution du problème dit « de saturation », visant à estimer la capacité d'une infrastructure en y insérant le maximum de circulation. Le problème de saturation est formulé sous forme d'un programme linéaire de type Set Packing, dont la relaxation continue est résolue à l'aide d'un algorithme de génération de colonnes, complété par une méthode d'agrégation de contraintes et une méthode de stabilisation

Multi-Agent Electro-Location and the Among Constraint

In this paper, we give a new approach for the localization of several autonomous fish robots equipped with the electric sense. The approach is based on interval arithmetic and constraint programming. It introduces a generalization of the Among constraint which was used so far in the different context of resource allocation in logistics. We prove that the bound consistency for a conjunction of Among constraints with interval domains is NP-complete in the vector case and polynomial in the one-dimensional case. Although it was designed for electric fish robots, this work is not restricted to this type of systems. The approach can be easily extended to other multi-agent systems with low-range sensing.Cet article propose une nouvelle approche pour le problème de la localisation de robots autonomes sous-marins dotés du sens électrique. Basée sur l'arithmétique d'intervalles et la programmation par contraintes, elle considère une généralisation de la contrainte Among, jusqu'ici utilisée principalement dans un contexte logistique (allocation de ressources). Nous prouvons que le calcul de la cohérence aux bornes pour une conjonction de contraintes Among dont les domaines des valeurs forment des intervalles est NP-complet dans le cas général et polynomial en une dimension. Bien que ce travail ait été conduit pour des robots sous-marin éléctriques, son cadre d'application dépasse ce type de technologie. L'approche peut en effet être facilement étendue à d'autres systèmes multi-agents dont les capteurs sont à faible portée

Pump scheduling in drinking water distribution networks with an LP/NLP-based branch and bound

This paper offers a novel approach for computing globally optimal solutions to the pump scheduling problem in drinking water distribution networks. A tight integer linear relaxation of the original non-convex formulation is devised and solved by branch and bound where integer nodes are investigated through non-linear programming to check the satisfaction of the non-convex constraints and compute the actual cost. This generic method can tackle a large variety of networks , e.g. with variable-speed pumps. We also propose to specialize it for a common subclass of networks with several improving techniques, including a new primal heuristic to repair near-feasible integer relaxed solutions. Our approach is numerically assessed on various case studies of the literature and compared with recently reported results

Beyond C<i>max</i>: an optimization-oriented framework for constraint-based scheduling

This paper presents a framework taking advantage of both the flexibility of constraint programming and the efficiency of operations research algorithms for solving scheduling problems under various objectives and constraints. Built upon a constraint programming engine, the framework allows the use of scheduling global constraints, and it offers, in addition, a modular and simplified way to perform optimality reasoning based on well-known scheduling relaxations. We present a first instantiation on the single machine problem with release dates and lateness minimization. Beyond the simplicity of use, the ptimizationoriented framework appears to be, from the experiments, effective for dealing with such a pure problem even without any ad-hoc heuristics

Filtrage basé sur des propriétés de graphe

Cet article présente un schéma de filtrage générique, basé sur la description de contraintes globales sous la forme de propriétés de graphes. Cette description est définie par un réseau de contraintes binaires et une liste de propriétés de graphe élémentaires : chaque solution de la contrainte globale correspond à un sous-graphe du réseau initial, dans lequel ne sont retenues que les contraintes binaires satisfaites. Ce sous-graphe doit vérifier les propriétés de graphe qui définissent la contrainte. Le filtrage consiste en l'identification des arcs du réseau qui appartiennent ou non aux sous-graphes solution. L'objectif est de construire, à côté du catalogue de contraintes, une liste de règles de filtrage systématiques. Ces règles sont basées sur un ensemble limité de propriétés. Elles s'appliquent à toutes les contraintes du catalogue décrites à l'aide de ces propriétés. Nous illustrons ce principe sur les propriétés de graphe les plus usuelles, et nous expérimentons notre technique sur la contrainte group

Relaxation lagrangienne pour le filtrage d'une contrainte-automate à coûts multiples

Relaxation lagrangienne pour le filtrage d'une contrainte-automate à coûts multiple

A Heuristic Approach to the Water Networks Pumping Scheduling Issue

AbstractIn order to improve the efficiency of drinking water networks, we develop a model for branched configurations of pipes, which optimizes pumping scheduling by taking into account electricity tariffs, pumps characteristics and network constraints on a daily basis. We estimate a 10% discount in the energy bill, an amount which depends strongly on the characteristics of the network under study and the quality of the current strategy

Compositions et hybridations pour l'optimisation combinatoire appliquée

Thesis of "habilitation à diriger des recherches" about the question of flexibility in combinatorial optimization and some answers through declarative hybrid decomposition approaches, including global constraints in constraint programming and decomposition methods in mixed integer linear programming