Heuristics for the vehicle routing problem with multiple deliverymen

Inhaltsverzeichnis

• Introduction
  • Problem description
  • Vehicle Routing with Time Windows
  • Vehicle Routing with Multiple Deliverymen
  • Literature Overview
• Operators
  • Overview
  • 2-opt
    • Description
    • Implementation
    • Further comments
  • Cross
    • Description
    • Implementation
    • Further comments
  • Relocate
    • Description
    • Implementation
  • Ejection Chains
    • Description
    • Implementation
    • Further comments
• Testing and its environment
  • Construction Heuristic
  • Test environment
  • Tests
    • Tests on construction parameters
    • Tests on truck reduction
    • Tests on deliverymen reduction
    • Tests on distance reduction
• Algorithm
  • Description
  • Test results and comparison

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Masterarbeit untersucht die Eignung verschiedener lokaler Such-Operatoren für eine Erweiterung des Vehicle Routing Problems. Der Fokus liegt dabei auf dem Vehicle Routing Problem with Time Windows and Multiple Deliverymen (VRPTWMD), einer neuen Problemstruktur, die sich im Kontext der Routenplanung für die Auslieferung von Gütern wie Getränken und Tabakwaren in dicht besiedelten städtischen Gebieten in Brasilien ergibt. Das Ziel der Arbeit ist es herauszufinden, welche Operatoren aus dem VRPTW-Bereich am besten geeignet sind, um VRPTWMD-Probleme effektiv zu lösen.

• Analyse verschiedener lokaler Such-Operatoren für das VRPTWMD
• Bewertung der Effizienz von Operatoren zur Routenminimierung und zur Reduzierung der Fahrstrecke
• Entwicklung einer optimalen Variante des Algorithmus basierend auf den Testergebnissen
• Anwendung und Evaluierung des Algorithmus auf realen Daten des Solomon R101-R112 Datensatzes

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in das Vehicle Routing Problem (VRP), das Vehicle Routing Problem with Time Windows (VRPTW) und die neuere Erweiterung VRPTWMD. Es werden wichtige Forschungsarbeiten in diesem Bereich zusammengefasst. Kapitel 2 beschreibt vier verschiedene lokale Such-Operatoren: 2-opt, Cross, Relocate und Ejection Chains. Es werden die Funktionsweise und die Implementierung jedes Operators detailliert erklärt. In Kapitel 3 werden die verwendeten Testmethoden und die Testumgebung vorgestellt, einschließlich der Konstruktion einer Heuristik für die Generierung von Startlösungen. Die verschiedenen Tests, die durchgeführt wurden, um die Eignung der Operatoren zu bewerten, werden ebenfalls in diesem Kapitel diskutiert. Dies beinhaltet Tests zur Reduktion von Fahrzeugen und Zustellern sowie Tests zur Minimierung der Gesamtfahrstrecke. Die Erkenntnisse aus diesen Tests werden dann in Kapitel 4 verwendet, um einen effizienten Algorithmus zu entwickeln, der anschließend mit verschiedenen Solomon-Instanzen getestet wird. Die Ergebnisse dieser Tests werden im Detail analysiert.

Schlüsselwörter

Vehicle Routing Problem, Time Windows, Multiple Deliverymen, Lokale Suche, 2-opt, Cross, Relocate, Ejection Chains, Routenplanung, Optimierung, Algorithmus, Solomon-Instanzen