Uma meta-heurística de busca decomposta em vizinhança variável para o problema bidimensional de agrupamento de entregas em veículos de uma frota heterogênea

Abstract

Article Info ResumoPalavras-chave: busca decomposta em vizinhança variável problema bidimensional de agrupamento e alocação de entregas meta-heurísticaEste artigo trata do problema de distribuição física que envolve o agrupamento e alocação de entregas a uma frota de veículos visando minimizar o frete total. Este problema surge em diferentes situações práticas em que os pontos a serem atendidos estão suficientemente próximos entre si de tal modo que as distâncias percorridas entre paradas consecutivas podem ser consideradas irrelevantes para o custo total de entregas da frota e, portanto, podem ser desconsideradas para o cálculo dos fretes pagos a terceiros que realizam esse serviço. Este trabalho propõe um método de resolução para um problema de binpacking generalizado com restrições adicionais encontrado em situações práticas de logística e transporte de cargas. Neste trabalho é proposta uma meta-heurística de Busca Decomposta em Vizinhança Variável (VNDS) para a resolução desse problema. Experimentos computacionais com instâncias de problemas benchmarking da literatura evidenciam que essa meta-heurística produz bons resultados (obteve a solução ótima ou próxima do limite inferior em todas as instâncias testadas) em tempos de processamento bastante reduzidos (até 5,10% mais rápido do que o VNS). IntroduçãoNeste trabalho é abordado o problema de bin-packing bidimensional com bins de tamanho variável (do inglês bidimensional variable sized bin-packing problem -2-VSBPP). A principal diferença em relação ao VSBPP é a existência de uma segunda dimensão no problema, no 2-VSBPP considera-se que cada objeto possui um peso e um volume, assim como cada bin (caminhão) possui uma capacidade de carga e uma capacidade volumétrica. A contribuição deste trabalho é propor um método de resolução para um problema de bin-packing generalizado com restrições adicionais encontrado em situações práticas de logística e transporte de cargas. Outra contribuição deste trabalho é propor uma meta-heurística de Busca Decomposta em Vizinhança Variável (VNDS) para a resolução desse problema. O objetivo principal deste trabalho é testar um método de resolução baseado na Busca Decomposta em Vizinhança Variável (VNDS) utilizando dados de instâncias benchmarking da literatura e comparando os resultados com a solução ótima de algumas instâncias obtidas através da resolução de um modelo matemático.A frota brasileira de veículos automotores cresceu 355% entre 1990 e 2010 (de 18 para 64 milhões) apresentando um padrão não sustentável de evolução. Os transportes em geral consomem cerca de 28% da energia total do Brasil, sendo o transporte de carga responsável por 92% deste consumo (Castro Júnior, 2013). Segundo Castro Júnior (2013), as crescentes demandas da sociedade por transporte tem desafiado a questão do desenvolvimento sustentável. O setor de transporte é um grande consumidor de recursos não renováveis e o esgotamento destes recursos já vem sendo anunciado, desta forma a otimização da utilização dos recursos é benéfica para toda a sociedade pos...