title: Επίλυση του προβλήματος εγκατάστασης και δρομολόγησης δύο επιπέδων με χρήση άπληστης τυχαιοποιημένης προσαρμοστικής διαδικασίας αναζήτησης
Creators: name: Γραμματοπουλου Μαρια
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2017

description: Το πρόβλημα της εγκατάστασης αποθηκών και της δρομολόγησης οχημάτων από αυτές σε δύο επίπεδα (two-echelon location routing problem (2-E LRP)) έχει προκύψει τα τελευταία χρόνια από εφαρμογές μεταφορών σε αστικούς ιστούς και από την ανάγκη για εύρεση βέλτιστων δικτύων μεταφορών.
Πρόκειται για μία παραλλαγή του κλασικού προβλήματος εγκατάστασης και δρομολόγησης (location routing problem (LRP)) κατά την οποία στο πρώτο επίπεδο υπάρχει μία κεντρική αποθήκη (main depot) και στο δεύτερο επίπεδο υπάρχουν πολλές μικρότερες αποθήκες (satellites) και, φυσικά, οι πελάτες. Στο πρώτο επίπεδο εκτελούνται δρομολόγια από την κεντρική αποθήκη προς τις δευτερεύουσες μικρότερες αποθήκες με μεγάλα φορτηγά οχήματα, ενώ στο δεύτερο επίπεδο εκτελούνται δρομολόγια από τις δευτερεύουσες αποθήκες προς τους πελάτες με μικρότερα φορτηγά οχήματα.
Η ύπαρξη των δευτερευόντων μικρότερων αποθηκών, που είναι συνήθως εγκατεστημένες κοντά σε μεγάλες πόλεις, αποτελεί έναν από τους βασικούς λόγους της σημαντικότητας του προβλήματος εγκατάστασης και δρομολόγησης δύο επιπέδων, καθώς με αυτόν τον τρόπο μειώνεται το κόστος συγκριτικά με απευθείας διανομές από την κεντρική αποθήκη προς τους πελάτες. Ένας άλλος λόγος που καθιστά το πρόβλημα αυτό τόσο καίριο είναι το γεγονός ότι όλο και περισσότερες πόλεις επιθυμώντας να μειώσουν την κυκλοφοριακή κίνηση στα κέντρα τους, επιτρέπουν την είσοδο και διέλευση από αυτά μόνο σε μικρού μεγέθους οχήματα. Ως εκ τούτου, μεγάλα φορτηγά δεν μπορούν να προσεγγίσουν τα κέντρα των πόλεων και τα μικρότερου μεγέθους που προτείνονται να χρησιμοποιούνται στα δρομολόγια του δευτέρου επιπέδου από το 2-E LRP είναι η λύση.
Για την επίλυση του προβλήματος στα πλαίσια της διπλωματικής αυτής εργασίας χρησιμοποιούνται τέσσερις κατασκευαστικοί ευρετικοί αλγόριθμοι και ένας υβριδικός μεθευρετικός αλγόριθμος: μία άπληστη τυχαιοποιημένη προσαρμοστική διαδικασία αναζήτησης (greedy randomized adaptive search procedure (GRASP)), η οποία περιλαμβάνει τρεις τυχαιοποιημένους ευρετικούς αλγορίθμους για την παραγωγή των δοκιμαστικών λύσεων, οι οποίες βελτιώνονται με μία διαδικασία ομαδοποίησης προσδιορισμού των καλύτερων γειτονικών στοιχείων (variable neighborhood decent (VND)).
Στη διπλωματική αυτή εργασία παρουσιάζεται η υλοποίηση των μεθόδων που χρησιμοποιήθηκαν, καθώς και τα αποτελέσματα από τη χρήση των αλγορίθμων. Για την ανάπτυξη των αλγορίθμων χρησιμοποιήθηκε το προγραμματιστικό περιβάλλον της MATLAB.
description: The two-echelon location routing problem (LRP-2E) arises from recent transportation applications like city logistics and the ever growing need for optimal transportation networks.
This is a variation of the classic location routing problem (LRP) in which the first level involves a main depot and the second level involves many smaller satellites depots (satellites) and, of course, the customers. First level trips, executed by large vehicles, serve from a mail depot a set of satellite depots, while second level trips, executed by much smaller vehicles, visit customers from these satellites.
The two-echelon location routing problem plays an important role in transportation networks and particularly in city logistics for two main reasons. Firstly, the location of intermediate depots (satellites), usually located near large cities, allows considerable savings compared to direct deliveries from one main depot. Secondly, more and more municipalities wish to reduce traffic in their city center, by creating peripheral logistic platforms, from which smaller vehicles are allowed to go downtown.
In order to solve the two-echelon location routing problem in the context of this diploma thesis, four constructive heuristic algorithms and a hybrid metaheuristic algorithm, a greedy randomized adaptive search procedure (GRASP), are used. The GRASP involves three greedy randomized heuristic algorithms to generate trial solutions and a variable neighborhood decent (VND) procedures to improve them.
This diploma thesis presents the implementation of the methods used, as well as the results from the use of the algorithms. The programming environment of MATLAB was used to develop the algorithms.