Optimizando la red de hub-and-spoke con el problema del vendedor viajero basado en drones
Autores: Gao, Chao-Feng; Hu, Zhi-Hua; Wang, Yao-Zong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optimizando la red de hub-and-spoke con el problema del vendedor viajero basado en drones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Red de hub y radio
Basada en drones
Problema del vendedor viajero
Modelo de descomposición en tres etapas
Búsqueda en vecindario variable
Algoritmo del vecino más cercano
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
El diseño de la red de hub y radio (HSN) generalmente asume un transporte directo entre un nodo de radio y su hub asignado, mientras que la demanda del radio puede ser mucho menor que una carga de camión. Por lo tanto, el número total de camiones en la red aumenta innecesariamente. Formamos un problema del vendedor viajero basado en drones (TSP-D) para el grupo de radios asignados a un hub. Un camión parte del hub, visitando cada nodo de radio del hub por turno y finalmente regresando al hub. Proponemos un modelo de descomposición en tres etapas para resolver el HSN con TSPD (HSNTSP-D). Se desarrolla el correspondiente algoritmo de descomposición en tres etapas, que incluye la cooperación entre heurísticas de búsqueda de vecindario variable (VNA) y el algoritmo del vecino más cercano (NNA), y luego el algoritmo de asignación de radio a hub a través del método de estrategia de reasignación (RA). Se prueba y compara el rendimiento del algoritmo de descomposición en tres etapas en conjuntos de datos estándar (CAB, AP y TR). El análisis numérico de los escenarios muestra que, ya sea el transporte a nivel de hub de tronco o el transporte a nivel de radio de drones, se integran recursos para formar un efecto de escala, lo que puede reducir significativamente los dispositivos de transporte, así como disminuir los costos de inversión y operación.
Descripción
El diseño de la red de hub y radio (HSN) generalmente asume un transporte directo entre un nodo de radio y su hub asignado, mientras que la demanda del radio puede ser mucho menor que una carga de camión. Por lo tanto, el número total de camiones en la red aumenta innecesariamente. Formamos un problema del vendedor viajero basado en drones (TSP-D) para el grupo de radios asignados a un hub. Un camión parte del hub, visitando cada nodo de radio del hub por turno y finalmente regresando al hub. Proponemos un modelo de descomposición en tres etapas para resolver el HSN con TSPD (HSNTSP-D). Se desarrolla el correspondiente algoritmo de descomposición en tres etapas, que incluye la cooperación entre heurísticas de búsqueda de vecindario variable (VNA) y el algoritmo del vecino más cercano (NNA), y luego el algoritmo de asignación de radio a hub a través del método de estrategia de reasignación (RA). Se prueba y compara el rendimiento del algoritmo de descomposición en tres etapas en conjuntos de datos estándar (CAB, AP y TR). El análisis numérico de los escenarios muestra que, ya sea el transporte a nivel de hub de tronco o el transporte a nivel de radio de drones, se integran recursos para formar un efecto de escala, lo que puede reducir significativamente los dispositivos de transporte, así como disminuir los costos de inversión y operación.