Orientador: Arnaldo Vieira Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_RomuloAlbuquerque_M.pdf: 1452483 bytes, checksum: 19f11b532a512f1e86efa79195a4e8ce (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho de mestrado procurou estudar e resolver um problema real de escalonamento das atividades de desenvolvimento de poços de petróleo em alto mar. Uma versão mais simples deste mesmo problema foi provada ser NP- difícil. Nosso estudo se concentrou no problema real enfrentado pela Petrobrás, com todas suas características e nuances. Antes que locais promissores de bacias petrolíferas sejam efetivamente desenvolvidos em poços de petróleo produtivos, é necessário realizar diversas atividades de perfuração, completarão e interligação nesses locais. O escalonamento dessas atividades deve satisfazer várias restrições conflitantes e buscar a maximização da produção de petróleo em um dado horizonte de tempo. O problema foi atacado em duas etapas: uma sem considerar o deslocamento de recursos e outra considerando-os. Para tal, adotamos a estratégia Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP) e incorporamos várias técnicas específicas para obter melhor desempenho e qualidade da solução final. Os resultados são comparados com outros produzidos por uma ferramenta computacional baseada em Programação por Restrições (PR). Esta última, já em uso e bem aceita na empresa, foi desenvolvida pela Petrobrás. Resultados comparativos realizados em instâncias reais indicam que a implementação GRASP supera a ferramenta de PR produzindo soluções com expressivos aumentos de produção / Abstract: This dissertation aimed at studying and solving a real world scheduling problem. We deal with the scheduling of offshore oil well development activities. A simpler version of this same problem was proved to be in NP-hard. Our approach treats this problem as faced by Petrobras, with all its characteristics and details. Before promising locations at petroliferous basins become productive oil wells, it is often necessary to complete activities of drilling, completion and interconnection at these locations. The scheduling of such activities must satisfy several conflicting constraints and aim at the maximization of oil production. The problem was solved in two parts: one without considering resource displacements and other taking into account such displacements. For such, we used a Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP) metaheuristic and used several techniques and variants in order to obtain more efficiency and produce better solutions. The results are compared with schedules produced by a well-accepted constraint programming implementation. Computational experience on real instances indicates that the GRASP implementation is competitive, outperforming the constraint programming implementation / Mestrado / Otimização Combinatoria / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Paulo Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T05:57:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Usberti_FabioLuiz_M.pdf: 37565259 bytes, checksum: cddb8b852bd82318a8c784f1f223a076 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Esse trabalho se dedicou ao estudo dos algoritmos para roteamento de leituristas, incluindo propostas de alteração que resultem na melhoria da qualidade dos resultados. A motivação é proveniente da alta demanda por soluções computacionais para esse problema, ainda pouco estudado devido às peculiaridades que lhe são inerentes. Encontram-se na literatura duas heurísticas, de estratégias distintas e antagônicas para esse problema. Uma das heurísticas procura construir a rota ignorando a restrição de capacidade, para posterior particionamento dessa rota em subrotas, cada qual destinada a um leiturista (¿route first, cluster second¿). A outra heurística, em uma abordagem inversa, primeiramente subdivide a região de trabalho dos leituristas, para posterior roteamento dessas partições (¿cluster first, route second¿). Essas duas heurísticas foram testadas exaustivamente, tornando possível localizar aspectos sujeitos à melhoria, dando origem a duas novas heurísticas. Foi gerada uma base de testes contendo 144 instâncias que simulam as condições reais de trabalho dos leituristas, classificadas de acordo com o tamanho e dificuldade. A partir das soluções provenientes dos quatro algoritmos foi possível analisá-los comparativamente, avaliando o melhor em um âmbito geral (envolvendo todos os algoritmos) e específico (algoritmos de mesmo tipo, ¿route first cluster second¿ ou ¿cluster first route second¿), segundo critérios de qualidade pré-definidos: número de rotas, tempo de percurso, violação da carga horária e tempo computacional. Os resultados revelam que os novos algoritmos foram melhores tanto na comparação específica quanto na comparação geral / Abstract: This work¿s main study object consists on algorithms for routing meter readers, from which proposals towards solution¿s improvement are made. The demand for computational results concerning this problem, added to literature little attention due to its inherited peculiarities, has been the outmost motivation. Two preexisting heuristics from literature, with distinct and antagonic strategies, are pointed out. One of these heuristics atempt to create a single route, dismissing the capacity restriction, and then partitionates this route into subroutes, each of them destinated to one meter reader (route first, cluster second). The other heuristic, in an inverse approach, first splits the meter reader¿s working area, and only then routes each of these partitions (cluster first, route second). The two heuristics were tested to exaustion, allowing enumeration of weak aspects subject to improvement. Therefore, two new heuristics were developed, based upon the originals, however adapted in order to outperform solution¿s quality. A testing base containing 144 instances was generated, simulating meter readers realistic labor¿s conditions, classified by size and difficulty. Through solutions provided by the four algorithms, comparison analyses have taken place, evaluating in a general (involving all algorithms) and specific manner (same kind algorithms, i.e., route first, cluster second or cluster first, route second), considering four predefined quality criteria: number of routes, deadheading time, violation of shiftwork time and computational time. Results revealed that the new algorithms achieved better solutions on specific and general comparisons / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Paulo Morelato França, Vinicius Jacques Garcia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T05:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magalhaes_AlanadaSilva_M.pdf: 1141597 bytes, checksum: 29180007fa94c919a3260202a743d587 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Sistemas de distribuição de energia elétrica podem ser reconfigurados em sua topologia visando operações de manutenção, reenergização de áreas escuras causadas por temporais ou balanceamento da carga dos alimentadores. Este trabalho considera o problema de reconfiguração da rede com o objetivo de balancear a carga dos alimentadores sem deixar de observar as restrições de capacidade dos alimentadores, de queda de tensão nas barras de carga e de radialidade da rede. Considera-se também um caso particular no qual há a necessidade de transferir carga de um determinado alimentador para os seus adjacentes por questões operativas, a fim de facilitar uma eventual manutenção ou visando a restauração de áreas desenergizadas. Depois da definição matemática do problema e da revisão da literatura especializada, são descritos sete algoritmos baseados em um método de balanceamento de carga conhecido como ¿Distance Measurement Technique (DMT)¿ aplicado a várias técnicas, inclusive a técnica de multichaveamento, usadas para determinar as operações de chaveamento envolvidas. Por fim, por meio de estudos com redes reais de médio e grande porte avalia-se a aplicabilidade das abordagens propostas / Abstract: Electric energy distribution systems can be reconfigurated aiming at maintenance operations, reenergizing dark areas caused by storms or feeder load balancing.This work considers the network reconfiguration problem with the load balancing objective while respecting constraints like feeder and voltage limits as well as the maintenance of a radial structure. It is also considered the particular case in which one wants to transfer load from a given feeder to its adjacent ones caused by maintenance operations or service restoration. After defining the mathematical formulation proposed and presenting the bibliographical survey, seven algorithms are presented based on a method for load balancing known as Distance Measurement Technique (DMT) applied to several technique, also the multitier technique, used to determine the switching operations involved. Finally, the effectiveness of these proposed methods are proved in a set of four systems, two of them referring to real Brazilian systems / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Fernando Jose Von Zuben, Leandro Nunes de Castro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T19:14:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franca_FabricioOlivettide_M.pdf: 2824607 bytes, checksum: 3de6277fbb2c8c3460d62b4d81d14f73 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Esta dissertação propõe algoritmos bio-inspirados para a solução de problemas de otimização dinâmica, ou seja, problemas em que a superfície de otimização no espaço de busca sofre variações diversas ao longo do tempo. Com a variação, no tempo, de número, posição e qualidade dos ótimos locais, as técnicas de programação matemática tendem a apresentar uma acentuada degradação de desempenho, pois geralmente foram concebidas para tratar do caso estático. Algoritmos populacionais, controle dinâmico do número de indivíduos na população, estratégias de busca local e uso eficaz de memória são requisitos desejados para o sucesso da otimização dinâmica, sendo contemplados nas propostas de solução implementadas nesta dissertação. Os algoritmos a serem apresentados e comparados com alternativas competitivas presentes na literatura são baseados em funcionalidades e estruturas de processamento de sistemas imunológicos e de colônias de formigas. Pelo fato de considerarem todos os requisitos para uma busca eficaz em ambientes dinâmicos, o desempenho dos algoritmos imuno-inspirados se mostrou superior em todos os critérios considerados para comparação dos resultados dos experimentos. / Abstract: This dissertation proposes bio-inspired algorithms to solve dynamic optimization problems, i.e., problems for which the optimization surface on the search space suffers several changes over time. With such variation of number, position and quality of local optima, mathematical programming techniques may present degradation of performance, because they were usually conceived to deal with static problems. Population-based algorithms, dynamic control of the population size, local search strategies and an efficient memory usage are desirable requirements to a proper treatment of dynamic optimization problems, thus being incorporated into the solution strategies implemented here. The algorithms to be presented, and compared with competitive alternatives available in the literature, are based on functionalities and processing structures of immune systems and ant colonies. Due to the capability of incorporating all the requirements for an efficient search on dynamic environments, the immune-inspired approaches overcome the others in all the performance criteria adopted to evaluate the experimental results. / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Cid Carvalho de Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T11:41:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hoshino_EdnaAyako_D.pdf: 1434503 bytes, checksum: c1b32d8a6dc810d6d7ff6100d1a77c79 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nesta tese,dois problemas de otimização combinatória em grafos são modelados por programação linear inteira e resolvidos através de técnicas de geração de colunas. Os dois casos correspondem a generalizações de problemas clássicos em grafos e que ocorrem em muitas situações práticas. O primeiro, chamado problema dos anéis-estrelas capacitados, é uma generalização do problema de roteamento de veículos e modela situações reais encontradas nas áreas de logística de distribuição e de transporte. O segundo, conhecido por problema da coloração particionada, generaliza o problema da coloração de vértices em grafos e ocorre em aplicações no projeto de redes ópticas. As formulações de programação linear inteira desenvolvidas neste trabalho para modelar ambos os problemas estão relacionadas 'a técnica da decomposição de Dantzig-Wolfe e usam uma quantidade exponencialmente grande de variáveis de decisão . Nestas formulações, cada uma das variáveis representa uma estrutura específica do problema sendo estudado. No problema dos anéis-estrelas capacitados, cada variável está associada a um anel-estrela e, no problema da coloração particionada, a um conjunto independente. As relaxações lineares destes tipos de modelos, em geral, apresentam limitantes duais mais apertados que outros modelos compactos, isto é, definidos para um número polinomial de variáveis. Nesta tese, nós avaliamos estas novas formulações, comparando-as com outros modelos conhecidos para os problemas estudados. Além disso, nos dois casos, projetamos e implementamos algoritmos exatos do tipo branch-and-price e/ou branch-and-cut-and-price capazes de computar os modelos propostos. Experimentos computacionais foram realizados com estes algoritmos que confirmaram a adequação das técnicas aqui empregadas. Tanto para o problema dos anéis-estrelas capacitados quanto para o problema da coloração particionada, os resultados alcançados por nós foram comparados com aqueles reportados na literatura e mostraram que os algoritmos baseados em geração de colunas tiveram desempenho melhor que os algoritmos propostos anteriormente / Abstract: In this thesis, two combinatorial optimization problems are modeled by integer linear programming and solved using the column generation technique. Both cases correspond to generalizations of classical problems in graphs that occur in many practical situations. The first, called capacitated ring-star problem is a generalization of the vehicle routing problem and models real situations found in logistics and transportation. The second, known as the partition coloring problem, generalizes the vertex coloring problem in graphs and arises in design of fiber optics networks. The integer linear programming formulations developed in this work to model both problems are related to the Dantzing-Wolfe decomposition and use exponential number of decision variables. In these formulations, each decision variable represents a specific structure of the problem under study. For the capacitated ring-star problem, each variable is assigned to a ring-star and, for the partition coloring problem, to an independent set. The linear relaxation of this kind of model in general leads to tighter dual bounds than the ones obtained from compact models, i.e., defined over a polynomial number of variables. In this thesis, we evaluated both new formulations, comparing them to other known models for the respective problems. Moreover, in both cases, we designed and implemented exact branch-and-price and/or branch-and-cut-and-price algorithms that are able to solve the proposed models. Computational experiments were performed with these algorithms and showed that the used techniques were adequate. Both for the capacitated ring-star problem and for the partition coloring problem, we compared our results with those reported in the literature and showed that the algorithms based on column generation outperformed the previous ones / Doutorado / Otimização Combinatoria / Doutor em Ciência da Computação

Orientadores: Antonio Carlos Moretti, Margarida Pinheiro Mello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-11T15:01:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_WashingtonAlvesde_M.pdf: 1986709 bytes, checksum: fa0dfb8c33d0fe5dd13eeced37d3b4ee (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Nesta dissertação estudamos um aspecto do problema de planejamento do pratulhamento urbano preventivo: a construção de rotas a serem percorridas pelos veículos da força policial no patrulhamento preventivo. De modo geral, a elaboração de rotas visa garantir uma boa visibilidade para o patrulhamento, de modo a proporcionar sensação de segurança para a população, permitir o atendimento rápido em caso de ocorrências, fazer vigilância de determinados estabelecimentos (hospitais, escolas, etc.). O planejamento deve levar em conta os recursos disponíveis, normalmente o número de veículos, visar agilidade e uma distribuição equânime de trabalho. O produto final é um módulo computacional capaz de automaticamente gerar rotas atendendo um dado conjunto de especificações, que possa ser utilizado pelos departamentos responsáveis pela segurança pública. Para tanto, fizemos uma adaptação do modelo para o Problema de Rotas de Cobertura multi-veículo (m-PRC). Este modelo consiste em um programa linear inteiro cujo tamanho e complexidade torna inviável a aplicação de métodos exatos para sua solução. Soluções subótimas são obtidas aplicando-se as heurísticas propostas por M. Hachicha et. al. (2000), e outras contribuídas por nós. Neste modelo alguns pontos geográficos devem ser obrigatoriamente visitados, enquanto outros devem ficar suficientemente próximos das rotas traçadas. Procuramos gerar rotas de tamanho menor possível, para que cada circuito seja percorrido um maior número de vezes durante o turno de serviço. As heurísticas foram implementadas em MATLAB e sua validação, assim como a do modelo, foi feita através da resolução de problemas gerados aleatoriamente. Além disso, obtivemos dados relativos à cidade de Vinhedo, S.P., e formulamos rotas para patrulhamento preventivo pela Guarda Civil Municipal. Os resultados são promissores, e a análise das soluções obtidas será utilizada para aprimorar o modelo / Abstract: In this text we study one aspect of the urban community policing: routine patrol route planning. We seek routes that guarantee visibility, as this has a sizable impact on the community's perceived safety and allows for quick emergency responses, and that provide surveillance of public buildings (e.g., hospitals, schools). The planning is restricted to the availability of vehides and strives to achieve balanced and short routes. We construct a computerized module, capable of automatic generation of routes for a given vehide fieet and lists of sites that must be visited. Such a module could be of interest to Police, Public Safety Departments, Municipal Service Agencies. The module implements an adaptation of the model for the multi-vehicle covering tour problem. It constitutes an integer program whose size and complexity makes the use of an exact method impractical. Suboptimal solutions are obtained with several heuristics, some by M. Hachicha et. al. (2000), and others of our own devising. In this model a set of locations must be visited, whereas another subset must be close enough to the planned routes. The heuristics aim to construct short routes so that one could make several rounds during a work shift. The implementation was done in MATLAB and its validation, as well as the model's, was based on the solution of randomly generated problems. Furthermore, data from the city of Vinhedo, SP, was obtained and tentative routes planned for the patroling of a choice of locations by the Municipal Guard. Their appraisal by the personnel in charge of the route planning will, without a doubt, help us improve the model and heuristics / Mestrado / Pesquisa Operacional / Mestre em Matemática Aplicada

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_jean.pdf: 321149 bytes, checksum: 11c9f94be02284e8412d026b60b596d0 (MD5) Previous issue date: 2010-08-16 / The Course Scheduling is a hard resolution problem, found in most of the learning institutions. Just like the others timetabling problems, the Course Scheduling have a strong associative characteristic, that means that its resolution is made of associations between events and resources. In the educational case, the lectures are events, while the teachers workload are resources. Techniques and methods have being used on the solution of these kind of problems, however is small the number of universities using software based solutions. This work is a starting point to software based solutions applied to the Federal University of Goiás. / O Agendamento Semanal de Aulas é um problema de difícil resolução enfrentado em grande maioria das instituições de ensino. Assim como os demais problemas de timetabling, possui como característica principal a sua natureza associativa, ou seja, sua resolução envolve a associação entre uma certa quantidade de recursos e eventos que utilizarão tais recursos. Especificamente em relação ao problema em questão, as aulas a serem ministradas podem ser caracterizadas como eventos, enquanto que a carga horária dos professores envolvidos podem ser vistas como recursos disponíveis (Programação de Horários de Aulas). Técnicas e métodos de grande relevância na ciência da computação estão relacionados na pesquisa e na solução destes tipos de problemas, contudo, a utilização de tais tecnologias no cotidiano de escolas e universidades ainda é pequena. Neste contexto, propõe-se uma abordagem para a resolução de Problemas de Programação de Horários, incluindo o Problema de Alocação de Professores a Disciplinas, e utiliza-se o Instituto de Informática da Universidade Federal de Goiás como um estudo de caso para tal.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-09T11:41:20Z No. of bitstreams: 1 isabelamirandademendonca.pdf: 1432328 bytes, checksum: 68aebf134272c7d3ee8daad48baf21cd (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:30:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 isabelamirandademendonca.pdf: 1432328 bytes, checksum: 68aebf134272c7d3ee8daad48baf21cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:30:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 isabelamirandademendonca.pdf: 1432328 bytes, checksum: 68aebf134272c7d3ee8daad48baf21cd (MD5) Previous issue date: 2012-08-02 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação tem por objetivo a realização do planejamento estático da expansão de sistemas de transmissão de energia elétrica via otimização por Enxame de Partículas (EP). A metodologia proposta faz uso de um Algoritmo Heurístico Construtivo (AHC) que tem a finalidade de pré-selecionar as linhas candidatas à expansão mais relevantes, de modo a reduzir o espaço de busca e consequentemente, aumentar a eficiência do processo de otimização bioinspirado. Desta forma, a metodologia proposta pode ser dividida em duas etapas: (i) Obtenção do conjunto reduzido de rotas através do AHC, com o objetivo de identificar os caminhos relevantes à expansão e, assim, diminuir o espaço de busca; (ii) Utilização da otimização por enxame de partículas e das informações heurísticas advindas da primeira etapa, com o objetivo de encontrar o custo mínimo de expansão através de um número reduzidos de partículas. Em ambas as etapas a rede de transmissão é representada pelo modelo linearizado de fluxo de carga, onde as decisões de expansão são incorporadas ao problema através das equações originais do modelo CC. O critério de seleção da expansão é realizado através de heurística, de modo a evitar a explosão combinatória referente às alternativas de investimento. A metodologia proposta é aplicada ao sistema Garver e a dois sistemas reais equivalentes a região Sul e Sudeste do Brasil. / This dissertation aims at the realization of the static transmission network expansion planning (STNEP) of electric power systems using the Particle Swarm Optimization (PSO) method. The proposed methodology uses a Constructive Heuristic Algorithm (CHA) in order to pre-select the most relevant candidates lines for expansion, so as to reduce the search space and thereby increasing efficiency of the bioinspired optimization process. Thus, the proposed methodology can be divided into two steps: (i) Obtaining the reduced set of routes through the CHA, in order to identify relevant routes for expansion and thus reduce the search space; (ii) Using the Particle Swarm Optimization and heuristic information provided by the first stage, in order to find the minimum expansion cost using a reduced number of particles. In both stages the transmission network is represented by a linearized load flow model, where the expansion decisions are incorporated into the optimization problem using the original equations of the model DC. The selection of expansion criterion is done through heuristic in order to avoid combinatorial explosion associated with expansion alternatives. The proposed methodology is applied to the Garver system and two real equivalent South and Southeastern Brazilian systems.

Orientadores: Takaaki Ohishi, Anibal Tavares de Azevedo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Milanez_AnaPaula_D.pdf: 14663161 bytes, checksum: b19e5018faa8a4e7653560273b6f88fc (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A cadeia de exportação da soja tem alta participação no desempenho econômico do país. No entanto, as principais áreas produtoras são expostas a diversos problemas logísticos decorrentes da falta de planejamento e de investimentos em infraestrutura. Como resultado, os produtores são onerados pelos custos diminuindo seu capital disponível para investimentos, o que compromete as safras futuras e a projeção econômica do país. Diante desta realidade o governo brasileiro tem tomado medidas e realizando investimentos para sanar estes problemas. Os investimentos realizados em infraestrutura devem ser planejados para o longo prazo. Deste modo, este trabalho propõe a análise de um modelo capacitado de design de rede de hubs e, posteriormente, com base no mesmo, desenvolve três de modelos matemáticos que descrevem a cadeia exportação da soja e suas especificidades a fim de, criar uma ferramenta de análise para definir a localização de facilidades, armazenadoras/ consolidadoras/ redirecionadoras de fluxo, as rotas a serem utilizadas e a utilização dos portos para otimizar esta cadeia. Para aplicar os modelos, o Estado do Mato Grosso foi selecionado como foco do estudo., e com base no qual, foi realizado um extenso levantamento de dados da soja. Considerando que o Estado do Mato Grosso é dividido em 22 microrregiões foram esti-madas a quantidade de soja produzida, identificada a quantidade de soja exportada e a capacidade estática de cada microrregião. Também foram identificados os principais países importadores da soja brasileira e os principais portos de exportação, além das quantidades de soja exportada para cada país, a utilização atual dos portos e identificação das rotas terrestres e marítimas utilizadas no transporte / Abstract: The soybean exporter chain has high participation in the economic performance of the country. However, the main producing areas are exposed to several logistical problems arising from lack of planning and investment in infrastructure. As a result, producers are burdened by the costs and have an available capital decrease to future investments, which reduce futures crops and future economic potential of the country. Faced with this reality, the Brazilian government has taken measures and investing to solve these problems. Investments in infrastructure should be planned for the long term. Thus, this paper proposes the analysis of a capacitated model design of network hubs and then, based on it, develops three mathematical models that describe the soybeans exporter chain, in order to create an analysis tool to define the location of facilities, as storage / switching / transshipment facilities, define routes and ports that should be utilized to optimize the use of the chain. In order to apply the model, the state of Mato Grosso was selected as the focus of this study and, based on which, an extensive survey data of soybeans was realized. Whereas that the State of Mato Grosso is divided into 22 micro regions it was estimated their soybeans production, identified the amount of soybeans exported and the static capacity to each one. The main importer¿s countries of Brazilian soybeans and the major export ports it was also identified, in addition, the amounts of soybeans exported by each country and ports, and identification of routes and sea routes used to transport / Doutorado / Automação / Doutora em Engenharia Elétrica

Orientador: Flávio Keidi Miyazawa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T12:28:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_MauroCardoso_M.pdf: 3797752 bytes, checksum: c82bee131ad99d747e42150908135190 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Investigamos uma variante do problema de localização e roteamento com relação de muitos-para-muitos concentradores que consiste em particionar o conjunto de vértices de um grafo em ciclos contendo exatamente um concentrador cada e determinar um ciclo adicional interligando todos os concentradores. Qualquer vértice do grafo pode ser um concentrador; faz parte do problema determinar quais vértices devem ser concentradores. Esse problema tem aplicações práticas relevantes em áreas como transporte urbano e redes de computadores. Desenvolvemos uma heurística baseada em busca local com operações de inserção, remoção e troca de vértices. Soluções iniciais são geradas de maneira aleatória, e suas vizinhanças são exploradas a fim de obter melhores soluções. Além disso, elaboramos um algoritmo exato com estrutura de branch-and-cut para a formulação em Programação Linear Inteira proposta. Restrições de capacidade e eliminação de caminhos são adicionadas como planos de corte, com algoritmos de separação baseados em árvores de corte mínimo e nas componentes conexas de um grafo suporte. Diversos experimentos computacionais mostram a capacidade de resolução do algoritmo exato para instâncias pequenas e da heurística para instâncias pequenas e médias. São comparados também os desempenhos para outras variantes do problema / Abstract: We investigate a variant of the many-to-many hub location-routing problem which consists in partitioning the set of vertices of a graph into cycles containing exactly one hub each and determining an extra cycle interconnecting all hubs. Any vertex of the graph can be a hub; it is part of the problem to determine which vertices should be hubs. This problem has relevant practical applications in areas such as urban transportation and computer networks. A local search based heuristic that considers add/remove and swap operations is developed. Initial solutions can be generated at random, and their neighborhoods are explored in order to get better solutions. Also a branch-and-cut approach that solves an integer formulation is investigated. Capacity and path elimination constraints are added in a cutting plane way, so the separation algorithms are based on the computation of min-cut trees and in the connected components of a support graph. Many computational experiments over several instances adapted from literature show the problem-solving capability of the exact algorithm for small instances and of the heuristic for small to medium-sized instances. We also compare the performance of other variants of the problem / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação