A general variable neighborhood search variants for the travelling salesman problem with draft limits

Abstract

In this paper, we present two general variable neighborhood search (GVNS) based variants for solving the traveling salesman problem with draft limits (TSPDL), a recent extension of the traveling salesman problem. TSPDL arises in the context of maritime transportation. It consists of finding optimal Hamiltonian tour for a given ship which has to visit and deliver products to a set of ports while respecting the draft limit constraints. The proposed methods combine ideas in sequential variable neighborhood descent within GVNS. They are tested on a set of benchmarks from the literature as well as on a new one generated by us. Computational experiments show remarkable efficiency and effectiveness of our new approach. Moreover, new set of benchmarks instances is generated.

Ship Routing with Pickup and Delivery for a Maritime Oil Transportation System: MIP Model and Heuristics

“…The draft varies as a function of the load onboard of the ship [54]; therefore, it is possible to limit the loads as a response to draft constraints that might occur in practice (for further details on problems addressing draft issues and constraints, see, e.g., [55][56][57]). The draft constraints It is important to highlight that since the origins and destinations are predefined by each origin-destination pair in the more aggregate system planning of the company, the ordered quantities are therefore input data for the present problem.…”

GRASP para o Problema do Caixeiro Viajante com Limite de Calado

“…A formulação matématica a seguir, proposta em [6], modela o PCVLM através das variáveis x ij e y ij que representam, respectivamente, se o arco (i, j)é usado na solução e a carga do navio no arco (i, j).…”

“…Entretanto, há vários exemplos bem sucedidos na literatura com a aplicação desse mecanismo de busca local ao GRASP [14]. O VND proposto neste trabalhó e semelhante ao utilizado em [6] e utiliza oito estruturas de vizinhança extensivamente aplicadas em problemas de roteamento de veículos na literatura: 2-opt, backward ORopt-3, forward OR-opt-3, backward OR-opt-2, forward ORopt-2, backward OR-opt-1, forward OR-opt-1 e swap. Estas vizinhanças foram aplicadas nessa ordem e a melhor solução, dentre todas as possíveis, foi selecionada como resultado.…”

“…Formalmente, este problema pode ser definido como um grafo não direcionado G(V, A) em que os vértices V = {0, 1, ..., n} representam o conjunto de portos, iniciando pela origem queé denotada por 0, cada aresta (i, j) possui um custo c ij associado [6]. Cada porto, exceto a origem, possui um limite de calado, l i , e uma demanda, d i .…”

“…Após a publicação de [5], que gerou as instâncias e utilizou duas formulações matemáticas para sua resolução, em [12] foram elaboradas três novas formulações para PCVLC. Mais recentemente, em [6], foi proposta uma meta-heurística Variable Neighborhood Search (VNS) que mostrou bons resultados e reduziu o tempo computacional para a resolução do problema.…”