Orientador: Orlando Fontes Lima Júnior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-24T08:54:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_CarolinaCorreade_D.pdf: 5176798 bytes, checksum: 95342f9a296b035e2a6efd2a07ec8e6a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O problema do transporte de produtos refrigerados e congelados é de grande importância e vem sendo cada vez mais estudado. Na cadeia do frio, o controle da temperatura é o fator determinante da qualidade e da validade de produtos alimentícios. Qualquer variação da temperatura fora da faixa padrão especificada ao produto pode levar a danos e perdas. Muitos trabalhos buscam entender o que acontece durante o processo de transporte com a temperatura da carga e do veículo, na qual é possível observar grandes variações deste parâmetro em função dos procedimentos pertencentes ao processo. Alguns elaboram modelos matemáticos que buscam exprimir o comportamento térmico do veículo e da qualidade do alimento em função do tempo decorrido no processo de transporte. Porém, quando se aborda o tema de roteirização de veículo dedicada exclusivamente ao tipo de carga que requer a manutenção adequada da temperatura, nota-se que ainda é uma área em desenvolvimento. Poucos trabalhos fazem uma abordagem de roteirização visando à preservação da qualidade da carga e, consequentemente, a manutenção da temperatura. No geral, modelos de roteirização buscam minimizar as variáveis relacionadas com custos operacionais, quase sempre expressas indiretamente através de medidas de tempo e de distância percorrida pelo veículo. Na sua grande maioria dos estudos, a otimização de problemas de roteirização é obtida com a aplicação de uma heurística do tipo PCV (Problema do Caixeiro Viajante). Entretanto, no processo de roteirização de um veículo envolvendo a distribuição de alimentos refrigerados e congelados, a variável temperatura deve ser incluída neste tipo de modelo, porém com certo cuidado, pois ela não apresenta um comportamento linear durante o percurso. Este cenário exige uma modelagem matemática específica, e obviamente mais complexa que respeite os limites de temperatura específicos ao alimento transportado e, ao mesmo tempo, assemelhe-se a situações reais. Deste modo, o objetivo do trabalho é desenvolver uma metodologia para roteirização dinâmica de veículo que combine o problema da variação da temperatura no transporte de alimento refrigerado e congelado a aspectos logísticos, melhorando assim o cenário atual de perdas e danos deste tipo de mercadoria. Esta metodologia foi aplicada a um cenário hipotético de distribuição utilizando a sequência do PCV. Foi possível constatar que este tipo de sequência, que busca menores distâncias, não consegue garantir as temperaturas ideais da carga transportada. Por outro lado, quando o algoritmo é aplicado novamente buscando soluções de sequências que garantam os índices térmicos e minimizam a distância, soluções ponderadas são obtidas. Além da contribuição acadêmica para a área de roteirização e modelagem dinâmica o presente trabalho visa auxiliar empresas que realizam o transporte e distribuição deste tipo de mercadoria / Abstract: The transportation problem of refrigerated and frozen products is of great importance and is being increasingly studied. In the cold chain, temperature control is determinant of quality and shelf life of food products. Any variation of the temperature product out of range can lead to damage and loss. Many studies seek to understand what happens during the transportation process to load and vehicle temperature, in which is possible observe large variations of that parameter. Some of tham, elaborate mathematical models that express the vehicle thermal behavior and the quality of the food according to elapsed time in the transport process. However, when addressing the issue of routing vehicle dedicated to this type of cargo, we note that it is still a developing area. Few studies make a routing approach in order to preserve the quality of the load and, consequently, the maintenance of temperature. Overall, routing models seek to minimize the variables related to operating costs, often expressed indirectly through measures of time and distance traveled by the vehicle. Mostly, the optimization of routing problems is obtained by applying a heuristic type PCV (TSP). However, in the routing vehicle process involving the distribution of chilled and frozen foods, the temperature variable should be included, but with some atention, since it does not present a linear behavior during the journey. This scenario requires a specific mathematical modeling, and obviously more complex than meets the specific temperature limits to food transported and at the same time, resemble to real situations. Thus, the aim of this work is to develop a methodology for dynamic vehicle routing that combines the problem of temperature variation in the transport of chilled and frozen food with logistics aspects, thus improving the current scenario of loss and damage of this type of products. This methodology was applied to a hypothetical distribution scenario using the sequence of the PCV. It was possible to show that this type of sequence, seeking shorter distances, can not guarantee the cargo optimal temperatures. On the other hand, when the algorithm is applied again looking for solutions that that can ensure thermal indices and minimize the distance, weighted solutions are obtained. Besides contributing to the academic research, the resulting developments will also contribute to the logistic practice, providing the transportation companies with elements to improve the distribution planning and to maintain the temperature limits inside the acceptable levels / Doutorado / Transportes / Doutora em Engenharia Civil

Neste trabalho é apresentada uma nova abordagem de algoritmo evolutivo multiobjetivo, denominado MOEA/NSM (do inglês, Multiobjective Evolutionary Algorithm integrating NSGA-II, SPEA2 and MOEA/D features). O algoritmo preserva em geral, características de um algoritmo evolutivo, concentrando qualidades de outras abordagens de sucesso na literatura em uma única abordagem, para que elas trabalhem em conjunto, por meio de subpopulações. O objetivo do estudo foi combinar as principais características dos algoritmos NSGA-II, SPEA2 e MOEA/D, e incluir ainda uma técnica de busca local para melhorar a busca no espaço de objetivos. O algoritmo MOEA/NSM foi comparado às demais abordagens clássicas utilizando 9 datasets para o problema do caixeiro viajante biobjetivo. Além disso, foram realizados experimentos aplicando também a busca local nas abordagens clássicas, resultando em considerável melhora nos resultados para esses algoritmos. A partir das fronteiras de Pareto resultantes dos experimentos, foram aplicadas as métricas de avaliação por Hipervolume, Epsilon (ε), R2, EAF, além do teste de hipótese estatístico Shapiro-Wilk. Os resultados apontaram um melhor desempenho do MOEA/NSM em relação aos demais, mesmo aplicando a busca local nas outras abordagens. Nesse sentido, o MOEA/NSM pode ser considerado um algoritmo que consegue encontrar soluções não denominadas de qualidade, tanto quanto os algoritmos clássicos da literatura. / This work presents a new approach to the multiobjective evolutionary algorithm, called MOEA/NSM (Multiobjective Evolutionary Algorithm integrating NSGA-II, SPEA2 and MOEA/D features). The algorithm preserves, in general, the characteristics of an evolutionary algorithm, concentrating qualities of other approaches of success in the literature in a single approach, so that they work together, through subpopulations. The objective of the study was to combine the main characteristics of the NSGA-II, SPEA2 and MOEA/D algorithms, and also to include a local search technique to improve the objective space search. The MOEA/NSM algorithm was compared to the other classical approaches using 9 datasets for the biobjective traveling salesman problem. In addition, experiments were carried out also applying the local search in the classical approaches, resulting in a considerable improvement in the results for these algorithms. From the Pareto frontiers resulting from experiments, we applied the evaluation metrics by Hypervolume, Epsilon (ε), R2, EAF, in addition to the Shapiro-Wilk statistical hypothesis test. The results showed a better performance of the MOEA/NSM in relation to the others, even applying the local search in the others approaches. In this sense, the MOEA/NSM can be considered an algorithm that is able to find solutions not dominated of quality, as much as the classic algorithms of the literature.