Heurística híbrida para o problema de roteamento de veículos com carregamento tridimensional, janelas de tempo e objetivos hierárquicos

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dc.contributor.advisor1Amaral, André Renato Sales
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-7344-3994
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4695002674556067
dc.contributor.authorPimentel, Wesley Pereira
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-2847-4078
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9868402229168513
dc.contributor.referee1Boeres, Maria Claudia Silva
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9801-2410
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0528154281423964
dc.contributor.referee2Lorenzoni, Luciano Lessa
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-4859-7750
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7959495705859101
dc.date.accessioned2025-12-04T21:40:51Z
dc.date.available2025-12-04T21:40:51Z
dc.date.issued2025-11-10
dc.description.abstractThis work introduces and formalizes the Three-Dimensional Loading Vehicle Routing Problem with Time Windows and Hierarchical Objectives (3L-VRPTWH). The singularity of the problem lies in its lexicographical objective function, which successively prioritizes the minimization of the number of vehicles, total distance, and waiting time, and in the integration of a robust set of operational constraints. Such constraints include meeting pre-defined time windows, vehicle weight capacity, LIFO (Last In, First Out) unloading policy, and load stability requirements, such as minimum support area and maximum stackable weight. The proposed method consists of a two-stage hybrid heuristic: a pre packing phase with Simulated Annealing to estimate the length space occupied by each customer, followed by an Adaptive Large Neighborhood Search for route optimization. The approach is enhanced by mechanisms such as Adaptive Container Length and the Total Compaction Algorithm, which intensify the search for solutions with more customers per route. Computational experiments, carried out on a set of instances adapted from the literature, confirmed the relevance of the hierarchical formulation, evidencing consistent trade-offs between objectives. The results demonstrate that the method is capable of generating robust and adaptable solutions, reconciling operational efficiency and practical feasibility in complex logistical scenarios. The main contribution of this work is, therefore, the formalization as an optimization problem and the proposal of a solution method, offering a robust tool for logistical scenarios that demand the optimization of multiple criteria with well-defined strategic priorities.
dc.description.resumoEste trabalho introduz e formaliza o Problema de Roteamento de Veículos com Carre gamento Tridimensional, Janelas de Tempo e Objetivos Hierárquicos (3L-VRPTWH). A singularidade do problema reside em sua função-objetivo lexicográfica, que prioriza sucessivamente a minimização do número de veículos, da distância total e do tempo de espera, e na integração de um conjunto robusto de restrições operacionais. Tais restrições incluem o atendimento a janelas de tempo pré-definidas, a capacidade de peso do veículo, a política de descarga LIFO (Último a Entrar, Primeiro a Sair), e requisitos de estabilidade da carga, como área de suporte mínima e peso máximo empilhável. O método proposto consiste em uma heurística híbrida de dois estágios: um pré-empacotamento com Simulated Annealing para estimar o espaço de comprimento ocupado por cada cliente, seguido por uma Adaptive Large Neighborhood Search para a otimização das rotas. A abordagem é aprimorada por mecanismos como o Comprimento Adaptativo do Contêiner e o Algoritmo de Compactação Total, que intensificam a busca por soluções com mais clientes por rota. Experimentos computacionais, realizados em um conjunto de instâncias adaptado da literatura, confirmaram a relevância da formulação hierárquica, evidenciando trade-offs consistentes entre os objetivos. Os resultados demonstram que o método é capaz de gerar soluções robustas e adaptáveis, conciliando eficiência operacional e viabilidade prática em cenários logísticos complexos. A principal contribuição deste trabalho é, portanto, a formalização como um problema de otimização e proposta de um método de solução, oferecendo uma ferramenta robusta para cenários logísticos que demandam a otimização de múltiplos critérios com prioridades estratégicas bem definidas.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20668
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Informática
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Informática
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject Problema de roteamento de veículos
dc.subjectCarregamento tridimensional
dc.subjectJanelas de Tempo
dc.subjectBusca em Vizinhança Ampla Adaptativa (ALNS)
dc.subjectRedução de tempo ocioso
dc.subjectRedução de frota
dc.subjectVehicle routing problem
dc.subjectThree-dimensional loading
dc.subjectTime Windows
dc.subjectAdap tive Large Neighborhood Search (ALNS)
dc.subjectIdle time reduction
dc.subjectFleet reduction
dc.subject3L VRPTWH
dc.subject.cnpqCiência da Computação
dc.titleHeurística híbrida para o problema de roteamento de veículos com carregamento tridimensional, janelas de tempo e objetivos hierárquicos
dc.typemasterThesis
foaf.mboxemail@ufes.br
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