Publicação
Determinação de rotas para um navio de investigação utilizado em campanhas de pesca
| Resumo: | O problema de determinação de rotas para navios de investigação para campanhas de pesca, designado como Ship Routing Optimization Problem (SROP), é um problema que até agora não foi muito estudado e explorado. No problema são conhecidos o conjunto de estações de pesca a ser visitadas, o número de circuitos a determinar e o número de dias que no máximo deve durar cada circuito. Também são conhecidas as janelas temporais associadas às visitas às estações que determinam as horas de visita para cada dia e as janelas temporais associadas às visitas aos portos, que garantem que estes sejam visitados com a periodicidade previamente definida. Cada circuito deve começar e terminar no porto origem. Dadas as localizações geográficas das estações de pesca e dos portos, o objetivo do problema é minimizar a distância total percorrida e a duração total de cada circuito, garantindo que todas as estações são visitadas e respeitando as restrições das janelas temporais. Nesta dissertação, apresentam-se três modelos matemáticos em programação linear inteira mista (PLIM) para resolver o problema. Para além dos modelos, sugerem-se também heurísticas que têm como objetivo obter soluções inteiras admissíveis utilizando os modelos propostos e um solver genérico. Pretende-se comparar as três formulações a nível da qualidade dos limites inferiores para o valor ótimo, fornecidos por relaxações lineares totais e parciais e do tempo computacional gasto para obter os mesmos. Através das heurísticas pretende-se obter soluções admissíveis para todas as instâncias e os limites superiores para o valor ótimo associados aos respetivos valores. As instâncias utilizadas são baseadas em campanhas realizadas pelo IPMA (Instituto Português do Mar e da Atmosfera) para estimar a abundância e observar a distribuição geográfica de várias espécies marinhas da costa portuguesa e instâncias disponibilizadas na literatura para o Problema do Caixeiro Viajante com Seleção de Hotéis. Os resultados obtidos confirmam a complexidade do problema e a dificuldade em resolve-lo usando um solver genérico, tendo existido instâncias para as quais não foi possível encontrar uma solução admissível. |
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| Autores principais: | Brito, Katlene Aline Fortes |
| Assunto: | Otimização de rotas de navios Programação Linear Inteira Mista (PLIM), Heurísticas Teses de mestrado - 2018 |
| Ano: | 2018 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório da Universidade de Lisboa |
| Resumo: | O problema de determinação de rotas para navios de investigação para campanhas de pesca, designado como Ship Routing Optimization Problem (SROP), é um problema que até agora não foi muito estudado e explorado. No problema são conhecidos o conjunto de estações de pesca a ser visitadas, o número de circuitos a determinar e o número de dias que no máximo deve durar cada circuito. Também são conhecidas as janelas temporais associadas às visitas às estações que determinam as horas de visita para cada dia e as janelas temporais associadas às visitas aos portos, que garantem que estes sejam visitados com a periodicidade previamente definida. Cada circuito deve começar e terminar no porto origem. Dadas as localizações geográficas das estações de pesca e dos portos, o objetivo do problema é minimizar a distância total percorrida e a duração total de cada circuito, garantindo que todas as estações são visitadas e respeitando as restrições das janelas temporais. Nesta dissertação, apresentam-se três modelos matemáticos em programação linear inteira mista (PLIM) para resolver o problema. Para além dos modelos, sugerem-se também heurísticas que têm como objetivo obter soluções inteiras admissíveis utilizando os modelos propostos e um solver genérico. Pretende-se comparar as três formulações a nível da qualidade dos limites inferiores para o valor ótimo, fornecidos por relaxações lineares totais e parciais e do tempo computacional gasto para obter os mesmos. Através das heurísticas pretende-se obter soluções admissíveis para todas as instâncias e os limites superiores para o valor ótimo associados aos respetivos valores. As instâncias utilizadas são baseadas em campanhas realizadas pelo IPMA (Instituto Português do Mar e da Atmosfera) para estimar a abundância e observar a distribuição geográfica de várias espécies marinhas da costa portuguesa e instâncias disponibilizadas na literatura para o Problema do Caixeiro Viajante com Seleção de Hotéis. Os resultados obtidos confirmam a complexidade do problema e a dificuldade em resolve-lo usando um solver genérico, tendo existido instâncias para as quais não foi possível encontrar uma solução admissível. |
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