Problemas de localização de concentradores com alocação simples e economia de escala dependente do fluxo: abordagens de minimização de custos e de maximização de lucro
| dc.contributor.advisor | Sá, Elisângela Martins de | |
| dc.contributor.advisor-co | Souza, Sérgio Ricardo de | |
| dc.contributor.advisor-coLattes | http://lattes.cnpq.br/3677015295211434 | |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/4686246805500174 | |
| dc.contributor.author | Freitas, Nayane Carvalho | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3374333308607200 | |
| dc.contributor.referee | Martins, Alexandre Xavier | |
| dc.contributor.referee | Camargo, Ricardo Saraiva de | |
| dc.contributor.referee | Souza, Marcone Jamilson Freitas | |
| dc.contributor.referee | Menezes, Gustavo Campos | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-21T19:49:07Z | |
| dc.date.available | 2025-03-21T19:49:07Z | |
| dc.date.issued | 2024-08-29 | |
| dc.description.abstract | Esta tese aborda os problemas de localização de concentradores de alocação simples com economias de escala dependentes do fluxo, com foco em duas abordagens: a minimização de custos e a maximização de lucros. Estes problemas consistem em selecionar nós para estabelecer concentradores e determinar rotas para o roteamento dos fluxos de demanda através deles, a fim de minimizar o custo total (composto pelo custo de instalação dos concentradores e pelo custo de roteamento dos fluxos) ou maximizar o lucro total, assumindo que existe uma economia de escala que depende da quantidade de fluxo encaminhado em cada arco entre concentradores. O principal objetivo deste trabalho é desenvolver modelos matemáticos para os problemas abordados, bem como propor métodos heurísticos para resolvê-los. Para o Problema de Localização de Concentradores de alocação simples e economia de escala dependente do fluxo que minimiza o custo total, este estudo propõe um novo modelo de programação linear inteira e um algoritmo baseado na meta-heurística General Variable Neighborhood Search (GVNS) para lidar com instâncias de grandes dimensões do problema. Experimentos computacionais foram realizados utilizando instâncias da literatura com até 500 nós. Os resultados mostram que o algoritmo GVNS é eficaz para resolver as instâncias em termos de tempo de execução e qualidade da solução. Os resultados também mostram que a formulação proposta supera a formulação da literatura ao ativar o método de decomposição de Benders disponível no solver CPLEX. Para os Problemas de Localização de Concentradores de alocação simples e economia de escala dependente do fluxo que maximizam lucros, este estudo introduz os primeiros modelos de programação linear inteira para as versões do problema com e sem restrições de capacidade de fluxos nos concentradores, e desenvolve algoritmos heurísticos também baseados em GVNS para as duas versões do problema. Resultados de experimentos computacionais mostram que o melhor dos modelos apresentados permite obter a solução ótima, dentro de um tempo limite preestabelecido de 24 horas, para instâncias com até 50 nós utilizando o solver CPLEX. Os resultados também mostram a eficácia do método heurístico proposto, quando restrições de capacidade não são consideradas no problema. | |
| dc.description.abstractother | This thesis addresses single allocation hub location problems with flow-dependent economies of scale, focusing on two approaches: cost minimization and profit maximization. These problems consist of selecting nodes to establish hubs and determining routes for routing demand flows through them, aiming to either minimize the total cost (comprising the hub installation costs and the flow routing costs) or maximize the total profit, assuming that there are economies of scale depending on the amount of flow routed through each arc between hubs. The main objective of this work is to develop mathematical models for the problems addressed, as well as to propose heuristic methods to solve them. For the single allocation hub location problem with flow-dependent economies of scale to minimize the total cost, this study proposes a new integer linear programming model and an algorithm based on the General Variable Neighborhood Search (GVNS) metaheuristic to handle large-scale problem instances. Computational experiments were conducted using instances from the literature with up to 500 nodes. The results show that the GVNS algorithm effectively solves these instances in terms of execution time and solution quality. The results also indicate that the proposed formulation outperforms the literature formulation when utilizing the Benders decomposition method available in the CPLEX solver. For the single allocation hub location problems with flow-dependent economies of scale to maximize profits, this study introduces the first integer linear programming models for the problem versions with and without flow capacity constraints at the hubs. It also develops GVNS-based algorithms for both problem versions. Computational experiment results show that the best of the presented models allows for obtaining the optimal solution within a predefined 24-hour time limit, for instances with up to 50 nodes using the CPLEX solver. The results also demonstrate the effectiveness of the proposed heuristic method when capacity constraints are not considered in the problem. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/876 | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher | Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | CEFET-MG | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e Computacional | |
| dc.subject | Controle de custos | |
| dc.subject | Lucro | |
| dc.subject | Economia de escala | |
| dc.subject | Programação heurística | |
| dc.title | Problemas de localização de concentradores com alocação simples e economia de escala dependente do fluxo: abordagens de minimização de custos e de maximização de lucro | |
| dc.type | Thesis |