Determinando soluciones confiables para el problema de orientación en equipo con retrasos probabilísticos
Autores: Herrera, Erika M.; Panadero, Javier; Carracedo, Patricia; Juan, Angel A.; Perez-Bernabeu, Elena
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Determinando soluciones confiables para el problema de orientación en equipo con retrasos probabilísticos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Problema de orientación de equipo
Vehículos
Recompensas
Restricción de rango de conducción
Recompensa total
Optimización estocástica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En el problema de orientación del equipo, una flota fija de vehículos parte de un depósito de origen hacia un destino, y cada vehículo debe visitar nodos a lo largo de su ruta para recolectar recompensas. Típicamente, la distancia máxima que cada vehículo puede cubrir está limitada. Alternativamente, hay un umbral para el tiempo máximo que un vehículo puede emplear antes de llegar a su destino. Debido a esta restricción de alcance de conducción, no todos los nodos potenciales que ofrecen recompensas pueden ser visitados. Por lo tanto, el objetivo típico es maximizar la recompensa total recolectada sin exceder la capacidad del vehículo. El TOP se puede utilizar para modelar operaciones relacionadas con flotas de vehículos aéreos no tripulados, vehículos eléctricos de carretera con alcance de conducción limitado, o operaciones de viajes compartidos en las que el vehículo debe llegar a su destino en o antes de una fecha límite determinada. Sin embargo, en algunos escenarios realistas, los tiempos de viaje se modelan mejor como variables aleatorias, lo que introduce desafíos adicionales en el problema. Este documento analiza una versión estocástica del problema de orientación del equipo en la que se consideran retrasos aleatorios. Al ser un entorno estocástico, estamos interesados en generar soluciones con una alta recompensa esperada que, al mismo tiempo, sean altamente confiables (es decir, ofrezcan una alta probabilidad de no sufrir retrasos de ruta mayores que un umbral definido por el usuario). Para abordar este problema de optimización estocástica, que contiene una restricción probabilística sobre los retrasos aleatorios, proponemos un algoritmo simheurístico extendido que también emplea conceptos de análisis de confiabilidad.
Descripción
En el problema de orientación del equipo, una flota fija de vehículos parte de un depósito de origen hacia un destino, y cada vehículo debe visitar nodos a lo largo de su ruta para recolectar recompensas. Típicamente, la distancia máxima que cada vehículo puede cubrir está limitada. Alternativamente, hay un umbral para el tiempo máximo que un vehículo puede emplear antes de llegar a su destino. Debido a esta restricción de alcance de conducción, no todos los nodos potenciales que ofrecen recompensas pueden ser visitados. Por lo tanto, el objetivo típico es maximizar la recompensa total recolectada sin exceder la capacidad del vehículo. El TOP se puede utilizar para modelar operaciones relacionadas con flotas de vehículos aéreos no tripulados, vehículos eléctricos de carretera con alcance de conducción limitado, o operaciones de viajes compartidos en las que el vehículo debe llegar a su destino en o antes de una fecha límite determinada. Sin embargo, en algunos escenarios realistas, los tiempos de viaje se modelan mejor como variables aleatorias, lo que introduce desafíos adicionales en el problema. Este documento analiza una versión estocástica del problema de orientación del equipo en la que se consideran retrasos aleatorios. Al ser un entorno estocástico, estamos interesados en generar soluciones con una alta recompensa esperada que, al mismo tiempo, sean altamente confiables (es decir, ofrezcan una alta probabilidad de no sufrir retrasos de ruta mayores que un umbral definido por el usuario). Para abordar este problema de optimización estocástica, que contiene una restricción probabilística sobre los retrasos aleatorios, proponemos un algoritmo simheurístico extendido que también emplea conceptos de análisis de confiabilidad.