Multistage stochastic capacitated discrete lot-sizing with lead times: problem definition, complexity analysis and tighter formulations

A stochastic capacitated discrete procurement problem with lead times, cancellation and postponement is addressed. The problem determines the expected cost minimization of satisfying the uncertain demand of a product during a discrete time planning horizon. The supply of the product is made through the purchase of optional distinguishable orders of fixed size with lead time. Due to the uncertainty of demand, corrective actions, such as order cancellation and postponement, may be taken with associated costs and time limits. The problem is modeled as an extension of a capacitated discrete lot-sizing problem with uncertain demand and lead times through a multistage stochastic mixed-integer programming approach. To improve the resolution of the model by tightening its formulation, valid inequalities are generated based on conventional inequalities. Subsets of approximately non dominated valid inequalities are determined heuristically. A procedure to tighten an upgraded formulation based on a known scheme of pairing of inequalities is proposed. Computational experiments are performed for several instances with different uncertainty information structure. The experimental results allow to conclude that the inclusion of subsets of the generated valid inequalities enable a more efficient resolution of the model

Revisión de la formulación SPRESSO del problema de reasignación del espectro en redes ópticas flexigrid

En las redes ópticas con asignación flexible de espectro deben gestionar condiciones de diseño de los sistemas de ruteo y la asignación del espectro de las conexiones que demanda el tráfico en la red. En este trabajo se realiza un análisis y revisión de la formulación SPRESSO [1], basada en programación entera mixta del problema. Se propone la ampliación de las conexiones a reasigna considerando no solo las conexiones que se vinculan directamente, sino además aquellas conexiones de segundo o superior grado de vínculo. Se sugiere permitir reasignar conexiones hacia canales que originalmente se encuentran ocupados, pero que su vez van a quedar disponibles debido a otra reasignación que los libera simultáneamente. Se propone sustituir la variable que determina conexiones de reasignación por una expresión sin afectar la fortaleza de la formulación. Además, se plantea sustituir la cota superior del valor objetivo por un control del tiempo de resolución. Finalmente, se realizan experimentos computacionales para una red óptica, a partir de cuyos resultados se pueden confirmar la ventajas de la revisión

WanView. Graphic visualization and analysis of WanCraft's likewise telecommunication networks with ArcView's spatial and topological tools

WanView can be used to visualize and analyze telecommunication wide area networks. It uses the model structure of WanCraft's telecommunication network design system, and it is implemented by using ArcView's geographic and topologic display capabilities

Modelo estocástico múltiple etapa para la toma de decisiones en la provisión de combustibles para generación eléctrica

Informe proyecto ANII - FSE_1_2013_1_10891. Montevideo, Uruguay, Agosto 2016.-- Investigador: Germán Ferrari -- Consultor: Hernán Rodrig

Modelado estocástico múltiple etapa de adquisición de combustible para la generación de electricidad bajo demanda incierta

La generación de electricidad en Uruguay se basa en recursos hidroeléctricos. El incremento de la demanda de electricidad y la falta de agua en los embalses, debido a variaciones climáticas, son los factores dominantes en la demanda de combustible para la generación térmica de electricidad. Para satisfacer la demanda incierta se deben adquirir cargamentos de combustibles para diferentes períodos, la decisión de adquisición es tomada en general dos meses antes del arribo del producto. En el ínterin, la demanda o la producción del combustible puede cambiar, cambio que implica costos adicionales debido a demoras o cancelaciones por restricciones de capacidad. Se presenta una versión simplificada del un modelo estocástico múltipleetapa que representa el problema de la adquisición de combustible, cuyas decisiones temporales son tomadas en condiciones de incertidumbre de la demanda y bajo regulaciones contractuales, siguiendo un criterio de costo esperado mínimo según escenarios de realización de la demanda. Se establece un caso de prueba donde se analizan las propiedades del modelo junto a los resultados

Planificación automática de braquiterapia de próstata utilizando un algoritmo genético con genoma no binario

La braquiterapia de baja tasa de dosis es uno de los principales tratamientos que existen hoy en día para el cáncer de próstata localizado. En dicho tratamiento se aplica radiación directamente sobre la próstata mediante fuentes radiactivas colocadas en el interior de la misma utilizando catéteres (agujas). Las fuentes radiactivas deben ser colocadas de modo de suministrar una dosis adecuada para tratar el cáncer y a la vez no dañar los tejidos sanos circundantes. El problema de la determinación de las posiciones de las fuentes (planificación) puede resolverse aplicando métodos automáticos modelando el problema como un problema combinatorio. En este trabajo se propone un modelo matemático basado en los encontrados en la literatura consultada agregando definiciones más formales para las restricciones, los indicadores de calidad y los volúmenes (órganos) implicados. Se desarrolla un algoritmo genético para la resolución del problema en base al modelo propuesto, optimizando una función objetivo que toma en cuenta las restricciones de dosis a cumplir sobre la próstata y sus inmediaciones, el recto y la uretra; y a su vez busca reducir el número total de agujas utilizadas en el tratamiento. El algoritmo optimiza tanto las fuentes a colocar dentro de las agujas como las posiciones donde colocar dichas agujas y utiliza una codificación no binaria para el genoma de las soluciones controlando su factibilidad por construcción. Los resultados obtenidos se comparan con planificaciones manuales realizadas por técnicos especializados en base a indicadores estándar. El algoritmo obtiene resultados de calidad aceptable según los criterios considerados, con tiempos de cómputos aceptables para planificaciones pre-operatorias. Las soluciones obtenidas son de calidad comparable con las planificaciones manuales logrando a su vez un mayor control sobre la dosis suministrada al recto y la uretra

Resilient overlay design in DWDM systems

The goal of this work is to design a minimum cost resilient overlay network, where a data network is on top of a transport network. Two major challenges are addressed. On one hand, a single failure in the transport network causes multiple simultaneous failures; on the other, the multicommodity flow must respect integrality. An integer programming formulation is presented to design an overlay, meeting the previous constraints. We prove the problem belongs to the class NP-Hard. Then, a decomposition approach is introduced, where the problem is solved in two steps by means of relaxations of the original formulation. Experiments carried out with real-life instances, coming from the Uruguayan telecommunication operator, show that the approach is competitive with respect to previous metaheuristics, to know, Tabu-Search (TS) and Variable Neighborhood Search (VNS). A modest percentage of cost-reduction is achieved in some instances, which means millionaire savings in practice

A multistage stochastic lot-sizing problem with cancellation and postponement under uncertain demands

A multistage stochastic capacitated discrete procurement problem with lead times, cancellation and postponement is addressed. The problem determines the procurement of a product under uncertain demand at minimal expected cost during a time horizon. The supply of the product is made through the purchase of optional distinguishable orders of fixed size with delivery time. Due to the unveiling of uncertainty over time it is possible to make cancellation and postponement corrective decisions on order procurement. These decisions involve costs and times of implementation. A model of the problem is formulated as an extension of a discrete capacitated lot-sizing problem under uncertain demand and lead times through a multi-stage stochastic mixed-integer linear optimization approach. Valid inequalities are generated, based on a conventional inequalities approach, to tighten the model formulation. Experiments are performed for several problem instances with different uncertainty information structure. Their results allow to conclude that the incorporation of a subset of the generated inequalities favor the model solution

STOCHASTIC DISCRETE LOT-SIZING WITH LEAD TIMES FOR FUEL SUPPLY OPTIMIZATION

ABSTRACT We address the problem of expected cost minimization of meeting the uncertain fuel demand during a time planning horizon, where supply is provided by selecting discrete shipments with lead times. Due to uncertainty and the passage of time, corrective actions can be taken such as cancellation and postponement on supply of shipments with associated costs and delays. This problem is modeled as a stochastic multi-stage capacitated discrete lot-sizing problem with lead times. Computational experiments were performed on the resolution of various instances of the model for four information structures of uncertainty. The experimental optimal values and stochastic rating measures obtained show the validity and interest of the stochastic model, as well as the benefits that can be obtained with respect to a deterministic variant of the model that considers average demand

SEASONALITY OF CLASS I PRICE DIFFERENTIAL ESTIMATES FOR THE SOUTHEASTERN UNITED STATES

This study provides insight into the seasonality of Class I price differentials in the southeastern dairy industry. This is accomplished by analyzing monthly estimates of Class I price differentials obtained from the imputed price solution or dual solution of a generalized capacitated minimum cost network flow model of the dairy industry. A smooth seasonal pattern emerges through the monthly sequence with the lowest and highest estimated Class I price differentials occurring in April and September respectively. Miami and Jacksonville areas reach $5.40 and$4.36 per hundredweight in April and $6.79 and$5.53 per hundredweight in September