Problema de asignación óptima de salones resuelto con Búsqueda Tabú

AbstractClassroom assignment is considered as a complex and typical mathematical optimization problem in operation research, that is tried to solve in different ways by several research groups all over the globe. A mathematical model and a methodology based on Tabú search are presented in order to find feasible solutions that minimize the objective function by using constructive algorithms, neighbor structures and other strategies that help the search process. The quality of the solutions found is validated and compared with probe cases found in the specialized literature.ResumenLa asignación de salones se plantea como un problema de optimización matemática; es un problema complejo y típico de la investigación de operaciones acerda del cual muchos grupos de investigadores alrededor del mundo discuten sobre la mejor forma de resolverlo. Se presenta el modelo matemático del problema, así como una metodología basada en la Búsqueda Tabú, con el fin de encontrar soluciones factibles que minimicen la función objetivo propuesta, mediante la propuesta de constructivos, estructura de vecindad y estrategias para desenvolver el proceso de búsqueda. La calidad de las soluciones encontradas se valida y compara con casos de prueba de la literatura especializada

Multistage reliability-based expansion planning of ac distribution networks using a mixed-integer linear programming model

A new mathematical model for the multistage distribution network expansion planning problem considering reliability is proposed in this paper. Decisions related to substation and branch expansion are driven by the minimization of the total cost, which comprises investment and operating costs including the impact of reliability. The proposed model features two main novelties. First, a set of novel algebraic expressions is devised for a standard reliability index, namely the expected energy not supplied. As a result, the dependence of reliability on network topology is explicitly and effectively cast in the mathematical formulation of the planning problem at hand. In addition, the effect of the network is characterized by a computationally efficient piecewise linear representation of the ac power flow model that takes into account both real and reactive power. The resulting optimization problem is formulated as an instance of mixed-integer linear programming, which provides a suitable framework for the attainment of high-quality solutions with acceptable computational effort using efficient off-the-shelf software with well-known convergence properties. The effectiveness of the proposed planning methodology is empirically demonstrated by providing cheaper expansion plans that enhance system reliability and by achieving better computational results as compared with state-of-the-art models.En este artículo se propone un nuevo modelo matemático para el problema de planificación de la expansión de la red de distribución multietapa considerando la confiabilidad. Las decisiones relacionadas con la expansión de subestaciones y sucursales están impulsadas por la minimización del costo total, que comprende los costos de inversión y operación, incluido el impacto de la confiabilidad. El modelo propuesto presenta dos novedades principales. En primer lugar, se diseña un conjunto de expresiones algebraicas novedosas para un índice de fiabilidad estándar, a saber, la energía esperada no suministrada. Como resultado, la dependencia de la confiabilidad enla topología de la redse incluye explícita y efectivamente en la formulación matemática del problema de planificación en cuestión. Además, el efecto de la red se caracteriza por una representación lineal por partes computacionalmente eficiente del modelo de flujo de potencia de CA que tiene en cuenta tanto la potencia real como la reactiva. El problema de optimización resultante se formula como una instancia de programación lineal de enteros mixtos, que proporciona un marco adecuado para el logro de soluciones de alta calidad con un esfuerzo computacional aceptable utilizando software comercial eficiente con propiedades de convergencia bien conocidas.. La eficacia de la metodología de planificación propuesta se demuestra empíricamente al proporcionar planes de expansión más económicos que mejoran la confiabilidad del sistema y al lograr mejores resultados computacionales en comparación con los modelos más avanzados

Modelo de programação linear inteira mista para a otimização do roteamento de frotas de veículos elétricos com serviços de entrega / Model of complete linear linear programming for the optimization of electric vehicle fleet routing with delivery services

Como parte das estratégias globais para a minimização das mudanças climáticas os veículos elétricos têm sido gradualmente incorporados a indústria dos transportes, porém, os problemas técnicos relacionados com a sua autonomia continuam a ser uma limitante para sua utilização comercial em massa. Portanto, desenvolvimentos em otimização continuam sendo necessários para resolver o problema do roteamento de veículos elétricos. Este trabalho propõe um modelo de programação linear inteira mista para solucionar o problema de roteamento de uma frota de veículos elétricos, considerando o estado de carga, capacidade de transporte, estações de carregamento e a posição dos clientes. O modelo proposto foi avaliado utilizando dois sistemas teste com 4 e 20 clientes, conformando 6 casos específicos. Conclui-se que a proposta apresenta potencial de aplicação na definição de rotas ótimas para frotas de veículos elétricos de empresas que distribuem mercadorias ou oferecem serviços que requer visitas aos clientes. 

Modelo de programação linear inteira mista para a otimização do roteamento de frotas de veículos elétricos com serviços de entrega / Mixed whole linear programming model for the optimization of electric vehicle fleet routing with delivery services

Como parte das estratégias globais para a minimização das mudanças climáticas os veículos elétricos têm sido gradualmente incorporados a indústria dos transportes, porém, os problemas técnicos relacionados com a sua autonomia continuam a ser uma limitante para sua utilização comercial em massa. Portanto, desenvolvimentos em otimização continuam sendo necessários para resolver o problema do roteamento de veículos elétricos. Este trabalho propõe um modelo de programação linear inteira mista para solucionar o problema de roteamento de uma frota de veículos elétricos, considerando o estado de carga, capacidade de transporte, estações de carregamento e a posição dos clientes. O modelo proposto foi avaliado utilizando dois sistemas teste com 4 e 20 clientes, conformando 6 casos específicos. Conclui-se que a proposta apresenta potencial de aplicação na definição de rotas ótimas para frotas de veículos elétricos de empresas que distribuem mercadorias ou oferecem serviços que requer visitas aos clientes.

Aplicación de técnicas de optimización combinatorial a la solución del Sudoku

Se presenta el Sudoku como un problema de optimización combinatorial de única solución y se propone un modelo matemático que lo representa. Se aplican las técnicas de optimización combinatorial Búsqueda Tabú y Algoritmos Genéticos en varios casos de prueba.The Sudoku is presented as a unique solution NP-hard optimization problem and its mathematical model is proposed. Optimization Techniques Tabu Search and Genetic Algorithms are used to solve Sudoku¿s problem, showing results on several test cases

Course timetabling problem resolved using Tabu Search

ResumenLa asignación de salones se plantea como un problema de optimización matemática; es un problema complejo y típico de la investigación de operaciones acerda del cual muchos grupos de investigadores alrededor del mundo discuten sobre la mejor forma de resolverlo. Se presenta el modelo matemático del problema, así como una metodología basada en la Búsqueda Tabú, con el fin de encontrar soluciones factibles que minimicen la función objetivo propuesta, mediante la propuesta de constructivos, estructura de vecindad y estrategias para desenvolver el proceso de búsqueda. La calidad de las soluciones encontradas se valida y compara con casos de prueba de la literatura especializada.AbstractClassroom assignment is considered as a complex and typical mathematical optimization problem in operation research, that is tried to solve in different ways by several research groups all over the globe. A mathematical model and a methodology based on Tabú search are presented in order to find feasible solutions that minimize the objective function by using constructive algorithms, neighbor structures and other strategies that help the search process. The quality of the solutions found is validated and compared with probe cases found in the specialized literature

Planeamiento de sistemas de distribución usando búsqueda Tabú

El problema del planeamiento de sistemas de distribución de energía eléctrica trata la adecuada expansión del sistema, para satisfacer la demanda de los usuarios, cumpliendo con los límites técnicos y operativos, a un mínimo costo. En este artículo se presenta un modelo no lineal resuelto usando la metodología de búsqueda tabú. La metodología propuesta fue verificada con un sistema de prueba de 50 nodos tomado de literatura especializada, el cual presentó excelentes resultados.Distribution system planning problem deals about the expansion of system, in order to satisfy the demand, accomplish the technical and operative limits with a minimal cost. This paper shows the solution of the planning expansion problem in power distribution systems using Tabu search technique. The proposed methodology was verified using a 50 nodes system tooked from especialized literature, wich presents excellents results

Graph partitioning-based clustering for the planning of distribution network topology using spatial- temporal load forecasting

Planning the expansion and the new topology of distribution networks requires knowing the location and characterization of the load as well as its future growth. Spatial load forecasting is a key tool in this task, providing high spatial resolution and adequate temporal granularity. Nowadays, with the penetration of distributed energy resources, multiple microgrid connection strategies, and implementation of self-healing and protection schemes, it is necessary to identify load blocks to plan the new active network architecture. Based on spatial load forecasting information, this paper proposes a graph partitioning technique to create load clusters in the distribution feeders. A weighted graph is constructed by means of a minimum spanning tree that allows to consider adjacency relations. The results of the simulation, carried out in a real distribution network, have demonstrated the effectiveness of the proposed method.Lim