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Università degli Studi di Padova Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali Tesi di laurea magistrale in Ingegneria Gestionale TECNICHE.

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Presentazione sul tema: "Università degli Studi di Padova Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali Tesi di laurea magistrale in Ingegneria Gestionale TECNICHE."— Transcript della presentazione:

1 Università degli Studi di Padova Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali Tesi di laurea magistrale in Ingegneria Gestionale TECNICHE EURISTICHE PER UN PROBLEMA DI ROUTING CON FINESTRE TEMPORALI E CAPACITA’ LIMITATE Relatore: Ch.mo Prof. GIORGIO ROMANIN JACUR Laureando: LUCA GELLI Anno Accademico

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3 Definizione  Classe di problemi che ha per oggetto lo studio di tecniche per la pianificazione dei percorsi di una flotta di veicoli, che svolgono un servizio di distribuzione di beni materiali, servizi o informazioni tra un insieme di depositi ed un insieme di clienti caratterizzati da una domanda nota, nel rispetto di determinati vincoli.  minimizzare i costi di routing e di assegnamento dei veicoli

4 Versione del VRP che considera i seguenti vincoli:  Vincolo di capacità: ogni mezzo ha una capacità limitata;  Vincolo di tempo: ogni cliente deve essere servito all'interno di un certo intervallo di tempo rappresentato dalle finestre temporali (Time Windows). Veichle Routing Problem with Time Windows (VRPTW)

5 Algoritmi esattiAlgoritmi euristici  Soluzione ottima  Tempi di esecuzione lunghi (ore), che aumentano esponenzialmente all’aumentare delle dimensioni del problema  Utilizzo di software specifici, non di uso comune e che richiedono licenze d’uso costose  Soluzione buona, che si avvicina all’ottimo  Tempi di esecuzione brevi (nell’ordine dei secondi)  Utilizzo di software maggiormente diffusi e conosciuti che non richiedono licenze costose (es. Excel) Risoluzione di un VRP

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7 Deposito/i: luogo dove sostano e dal quale partono i mezzi Macelli: forniscono le pelli bovine fresche Conceria: punto di arrivo delle pelli per la loro lavorazione Ambiente del problema

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9 Vincoli  vincoli di viaggio:  ogni macello può essere servito da un solo mezzo;  ogni mezzo deve terminare il proprio percorso alla conceria;  vincoli temporali:  finestre temporali;  tempo di scarico massimo;  vincoli di capacità:  la capacità massima di un mezzo non può essere superata.

10 Obiettivo Trovare un tragitto per ogni camion in uscita dal deposito in modo da minimizzare il costo totale Costo totale = Costo di uscita mezzo + ∑ Costi di carico/scarico + ∑ Costi di viaggio + Costo del tempo impiegato + ∑ Costi di attesa

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12 Inizializzazione Primo macello: macello che presenta il minore costo dal deposito Costo = Costo di carico (i) + Costo di viaggio (i, j)+ Costo di attesa (i, j) Primo mezzo: camion per il quale si genera tale costo

13 Assegnazione  Macello con costo di inserzione minore nei percorsi in costruzione costo di inserzione = costo (i, u) + costo (u, j) – costo (i, j) Oppure: nuovo percorso se costo dal deposito (u) < costo di inserzione (u) (per un percorso non(per un percorso già ancora inizializzato)in costruzione)

14 Calcolo del costo totale finale Costo di uscita del mezzo + Costo complessivo di carico + Costo complessivo fisso di viaggio + Costo complessivo variabile di viaggio + Costo di attesa per il primo macello

15 Risultati 4

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18 Prima prova: 8 macelli Algoritmo esatto (GAMS – Cplex) Algoritmo euristico di inserzione (Excel-VBA) N° camion: 3 Soluzione: Tempo impiegato: ~ 4 s Soluzione: Tempo impiegato: ~ 3 s Scostamento: 3.5% N° camion: 2 Soluzione: Tempo impiegato: ~ 4 s Soluzione: Tempo impiegato: ~ 3 s Scostamento: 2.8%

19 Algoritmo esatto (GAMS – Cplex) Algoritmo euristico di inserzione (Excel-VBA) N° camion: 3 Soluzione: Tempo impiegato: ~ 11 min Soluzione: Tempo impiegato: ~ 4 sec. Scostamento: 7.7% Seconda prova: 11 macelli

20 Algoritmo esatto (GAMS – Cplex) Algoritmo euristico di inserzione (Excel-VBA) N° camion: 3 Soluzione: 1226 Tempo impiegato: ~ 20 min Soluzione: Tempo impiegato: ~ 5 s Scostamento: 12% N° camion: 3 (con variazione finestra temporale Macello 8 ) Soluzione: 1226 Tempo impiegato: ~ 17 min Soluzione: Tempo impiegato: ~ 5 s Scostamento: 25.4% N° camion: 2 Soluzione: Tempo impiegato: ~ 8 min Soluzione: Tempo impiegato: ~ 5 s Scostamento: 5.2% Terza prova: 13 macelli

21 Quarta prova: 20 macelli Algoritmo esatto (GAMS – Cplex) Algoritmo euristico di inserzione (Excel-VBA) N° camion: 5 Soluzione: - Tempo impiegato: - Soluzione: Tempo impiegato: ~ 17 s

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