Análisis comparativo de una metaheurística en base a algoritmo genético vs un método de ramificación y corte para un caso de entrega y recolección con restricciones de ventana de horario (Comparative analysis of a metaheuristic based on a genetic algorithm versus a branch & cut method for a pickup and delivery problem with time windows constraints)

Abstract

En la solución de problemas combinatorios, es importante evaluar el costo-beneficio entre la obtención de soluciones de alta calidad en detrimento de los recursos computacionales requeridos. El problema planteado es para el ruteo de un vehículo con entrega y recolección de producto y con restricciones de ventana de horario. En la práctica, dicho problema requiere ser atendido con instancias de gran escala (nodos ≥100). Existe un fuerte porcentaje de ventanas de horario activas (≥90%) y con factores de amplitud ≥75%. El problema es NP-hard y por tal motivo la aplicación de un método de solución exacta para resolverlo en la práctica, está limitado por el tiempo requerido para la actividad de ruteo. Se propone un algoritmo genético especializado, el cual ofrece soluciones de buena calidad (% de optimalidad aceptables) y en tiempos de ejecución computacional que hacen útil su aplicación en la práctica de la logística. Para comprobar la eficacia de la propuesta algorítmica se desarrolla un diseño experimental el cual hará uso de las soluciones óptimas obtenidas mediante un algoritmo de ramificación y corte sin límite de tiempo. Los resultados son favorables. In an attempt to sovle the combinatorics problems, it is important to evaluate the costbenefit ratio between obtaining solutions of high quality and the loss of the computational resources required. The problem presented is for the routing of a vehicle with pickup and delivery of products with time window constraints. This problem requires instances of great scale (nodes≥100). A strong active time window percentage exists (≥90%) with factors of amplitude ≥75%. The problem is NP-hard and hence, the application of an exact method of solution, is limited by the time frame required for routing activity. A specialized genetic algorithm is proposed, which offers solutions of high precision and in computational times that makes its practical application useful. An experimental design is developed with good results that makes use of optimum solutions obtained by means of branch and cut algorithm without time limit