New approaches for the two-level facility location problem: models and algorithms

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Paganini Barcellos de Oliveira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil; ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA PRODUÇÃO; Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção; UFMG
• Palavras-chave em Português: Two-level facility location problems; Benders decomposition method; GRASP; Optimization of large-scale logistics systems; Engenharia de produção; Método de decomposição; Algoritmos; Logística empresarial
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/33071; https://orcid.org/0000-0002-0639-8844

Esta tese investiga a aplicação de algoritmos exatos e heurísticos para a resolução de diferentes variantes do problema de localização de facilidades em dois níveis, versões estas poucos estudadas pela literatura. Trata-se de um tema de grande importância dentro da área de Otimização de Sistemas de Grande Porte, tendo ainda ampla aplicação em diversos sistemas logísticos existentes. De forma geral, o problema consiste em selecionar de um conjunto de locais candidatos um subconjunto de pontos que atuarão ou como suprimento ou como transbordo no atendimento, a custo mínimo de instalação e transporte, de clientes espalhados geograficamente. Nas variantes estudadas, a rede de atendimento ou distribuição é hierarquizada, sendo formada por um primeiro nível composto por facilidades que suprem as demandas dos clientes via pontos de transbordo pertencentes ao segundo nível. As três variantes estudadas do problema são: (i) a versão na qual facilidades e transbordos são não capacitados; (ii) o caso no qual a demanda dos clientes varia num horizonte de planejamento discretizado em períodos, resultando num problema de localização multi-período ou dinâmico; (iii) e a alternativa que considera custos adicionais oriundos dos efeitos de congestionamento em função do acúmulo de fluxo nas facilidades e pontos de transbordo. Em todas as variantes investigadas consideram-se duas possibilidades de interligação entre o primeiro e segundo níveis. Na alocação simples, um ponto de transbordo só pode interagir com uma única facilidade; enquanto, na atribuição múltipla, um ponto de transbordo pode estar conectado com um número qualquer de facilidades. Como o grande desafio destes tipos de problemas é a natureza combinatória deles, para cada uma das variantes estudadas, modelos matemáticos e métodos especializados baseados na decomposição de Benders e GRASP foram propostos e avaliados tanto em relação ao tempo computacional quanto à qualidade das soluções obtidas.