Algoritmos de solución para el problema del árbol de ubicación capacitado con interconexiones
Autores: Mendoza-Andrade, Nidia; Ruiz-y-Ruiz, Efrain; Rodriguez-Romo, Suemi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Algoritmos de solución para el problema del árbol de ubicación capacitado con interconexiones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Problema del árbol de ubicación capacitado
Optimización combinatoria
Diseño de red
Instalaciones
Clientes
Red de distribución
Enfoques metaheurísticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 53
Citaciones: Sin citaciones
Este documento aborda el Problema del Árbol de Localización Capacitado con Interconexiones, un nuevo problema de optimización combinatoria con aplicaciones en el diseño de redes. En este problema, las instalaciones requeridas seleccionadas de un conjunto de instalaciones potenciales deben ser abiertas para servir a los clientes utilizando una red en forma de árbol. Los costos y capacidades están asociados con la apertura de instalaciones y el establecimiento de enlaces de red. Los clientes tienen una demanda dada que debe ser satisfecha respetando las instalaciones y las capacidades de enlace. El problema tiene como objetivo minimizar el costo total de diseñar una red de distribución considerando los costos de apertura de instalaciones, la satisfacción de la demanda, las restricciones de capacidad y la creación de interconexiones para mejorar la resiliencia de la red. Se propuso una programación mixta entera válida y se utilizó un método de solución exacto basado en la formulación para resolver instancias pequeñas y medianas. Para resolver instancias más grandes se utilizaron dos enfoques metaheurísticos. También se propuso y utilizó un procedimiento decodificador específico para los enfoques de solución metaheurística para ayudar a encontrar soluciones, especialmente para instancias grandes. También se presentan experimentos computacionales y resultados utilizando los tres enfoques de solución. Finalmente, se presentó y resolvió un estudio de caso sobre el diseño de sistemas de transporte eléctrico.
Descripción
Este documento aborda el Problema del Árbol de Localización Capacitado con Interconexiones, un nuevo problema de optimización combinatoria con aplicaciones en el diseño de redes. En este problema, las instalaciones requeridas seleccionadas de un conjunto de instalaciones potenciales deben ser abiertas para servir a los clientes utilizando una red en forma de árbol. Los costos y capacidades están asociados con la apertura de instalaciones y el establecimiento de enlaces de red. Los clientes tienen una demanda dada que debe ser satisfecha respetando las instalaciones y las capacidades de enlace. El problema tiene como objetivo minimizar el costo total de diseñar una red de distribución considerando los costos de apertura de instalaciones, la satisfacción de la demanda, las restricciones de capacidad y la creación de interconexiones para mejorar la resiliencia de la red. Se propuso una programación mixta entera válida y se utilizó un método de solución exacto basado en la formulación para resolver instancias pequeñas y medianas. Para resolver instancias más grandes se utilizaron dos enfoques metaheurísticos. También se propuso y utilizó un procedimiento decodificador específico para los enfoques de solución metaheurística para ayudar a encontrar soluciones, especialmente para instancias grandes. También se presentan experimentos computacionales y resultados utilizando los tres enfoques de solución. Finalmente, se presentó y resolvió un estudio de caso sobre el diseño de sistemas de transporte eléctrico.