Estudo e comparação de algoritmos para seleção de nós sobre o Problema de Escalonamento de Drone Paralelos com o Caixeiro Viajante

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Main Author: Maia, Lorenzo Correia
Publication Date: 2024
Format: Bachelor thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UFSCAR
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Summary: The famous Traveling Salesman Problem (TSP) is a challenge that often arises in large companies that handle deliveries, and a new variable is being added to this issue: drones, small unmanned aerial vehicles. Their use has contributed to a new way of thinking about the classic Traveling Salesman Problem. It is now possible to make deliveries with a delivery person and a drone working together to mutually assist each other. This work will address a variant of the problem, called Parallel Drone Scheduling with the Traveling Salesman Problem (PDSTSP). The goal of this new problem is to integrate the use of a drone into a delivery route that was previously served only by a human delivery person. While the person follows the route designed by the Traveling Salesman, they no longer need to visit certain customers because the drone will cover them. Specifically, this work will explore the question of which pre-selection model better chooses the customers that the drone should visit and return directly to the origin. To perform this comparison, two algorithms will be developed: a greedy algorithm and a random algorithm. Python libraries will be used to solve the TSP. Finally, we will obtain a value corresponding to the time it takes for the last vehicle to return to the origin after completing its tasks. The results indicated that the greedy algorithm performed better in the pre-selection of nodes.
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This work will address a variant of the problem, called Parallel Drone Scheduling with the Traveling Salesman Problem (PDSTSP). The goal of this new problem is to integrate the use of a drone into a delivery route that was previously served only by a human delivery person. While the person follows the route designed by the Traveling Salesman, they no longer need to visit certain customers because the drone will cover them. Specifically, this work will explore the question of which pre-selection model better chooses the customers that the drone should visit and return directly to the origin. To perform this comparison, two algorithms will be developed: a greedy algorithm and a random algorithm. Python libraries will be used to solve the TSP. Finally, we will obtain a value corresponding to the time it takes for the last vehicle to return to the origin after completing its tasks. The results indicated that the greedy algorithm performed better in the pre-selection of nodes.O famoso problema do caixeiro viajante (do inglês, Traveling Salesman Problem TSP), é uma questão que sempre ronda grandes empresas que realizam entregas, e uma nova variável vem sendo adicionada nesta questão, que são os drones, pequenos veículos voadores não tripulados. O uso deles contribuiu com uma nova forma de se pensar o clássico problema do caixeiro viajante. Agora é possível realizar entregas, com um entregador e um drone, trabalhando para poderem ajudar mutualmente. Neste trabalho será abordada uma variante do problema, chamada Escalonamento de Drones Paralelos com o Caixeiro Viajante (do inglês Parallel Drone Schedelingna TSP, PDSTSP). O objetivo deste novo problema, é integrar em uma rota de entregas, que antes era atendida somente por um entregador humano, o uso do drone, de forma que enquanto a pessoa realiza o trajeto desenhado pelo caixeiro viajante, ele não precise visitar determinados clientes, pois o drone irá cobrir eles. Objetivamente, neste trabalho será comparada a questão, qual modelo de pré-seleção melhor escolhe os clientes que o drone deve visitar e retornar diretamente ao ponto de origem. Para realização de tal comparação, serão utilizados dois algoritmos, um guloso e um aleatório, que dada uma solução TSP, irá selecionar os clientes a serem atendidos pelo drone. Por sua vez, será utilizado de bibliotecas do Python para solucionar o TSP. Por fim, teremos um valor que corresponda ao tempo que o último veículo retorna à origem, após seus trabalhos. Os resultados indicaram que o algoritmo guloso utilizado teve um melhor desempenho na pré-seleção de nós.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosCiência da Computação - CCUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessProblema de roteamento de veículosGrafosAlgoritmosCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAOEstudo e comparação de algoritmos para seleção de nós sobre o Problema de Escalonamento de Drone Paralelos com o Caixeiro ViajanteStudy and comparison of algorithms for node selection on the Parallel Drone Scheduling Problem with the Traveling Salesmaninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARTEXT2023_TCC_Lorenzo_Correia_Maia.pdf.txt2023_TCC_Lorenzo_Correia_Maia.pdf.txtExtracted texttext/plain61433https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/78dcf002-cc9a-4d79-9de9-45d21e2948b2/downloade2d3c400d5fe663407fd3c8a50f2460bMD54falseAnonymousREADTHUMBNAIL2023_TCC_Lorenzo_Correia_Maia.pdf.jpg2023_TCC_Lorenzo_Correia_Maia.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4888https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/769bf5f0-c47e-4690-a229-64640cceec7f/downloade8216bb73b38004402811a1c1c421fb4MD55falseAnonymousREADORIGINAL2023_TCC_Lorenzo_Correia_Maia.pdf2023_TCC_Lorenzo_Correia_Maia.pdfTCC_Lorenzo_Correia_Maiaapplication/pdf1425677https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/9996c45c-04bf-421a-b61a-130ec350b8fa/download5c534dd3b452b5de99d88467c249630aMD52trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/1fdbedc2-efd0-4957-b54e-8f6b0d452ba4/downloadf337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD53falseAnonymousREAD20.500.14289/205602025-02-06 03:16:00.86http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/20560https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-06T06:16Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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