Discrete Optimization Methods in Maritime and Road-based Transportation



Like dokumenter
Fakultet for informasjonsteknologi,

Vann i rør Ford Fulkerson method

Heuristisk søk 1. Prinsipper og metoder

Til: Aktuelle studenter for Cyberneticas studentprogram Antall sider: 5 Dato:

Løsningsforslag Øving 5 TMA4140 Diskret matematikk Høsten 2010

Integrert lager- og flåtestyring for Norsk Hydro

Notat for oblig 2, INF3/4130 h07

LO118D Forelesning 6 (DM)

Det ultimate Nordkapp-eventyret - konkurranseregler

Oversikt. Heuristisk søk 1. Kombinatorisk optimering Lokalt søk og simulert størkning Populasjonsbasert søk. Prinsipper og metoder

Diagnosekart for oblig 2, INF3/4130 h07

Havner som effektive godsknutepunkt

Everybody is a genius. But if you judge a fish by its ability to climb a tree, it will live its whole life believing that it is stupid.

10 GRUNNER FOR Å BENYTTE PTV MAP&GUIDE FOR BEREGNING AV TRANSPORT KOSTNADER.

Norsk informatikkolympiade runde. Sponset av. Uke 46, 2014

Undervisningsopplegg. Kapittel 2. Bokmål

LOGISTIKKUTFORDRINGER I RIR OG NIR

Eksamensoppgave i TIØ4120 Operasjonsanalyse, gk.

Aball1 er tall- og bokstavballene som gjør fysisk aktivitet, samarbeid og læring gøy for alle!

Informasjon om din trådløse forbindelse

Byutvikling og urban design - master i teknologi/siv.ing., 5.årig

NTNU KOMPiS Studieplan for MATEMATIKK 2 ( trinn) med hovedvekt på trinn Studieåret 2015/2016

BOKMÅL Side 1 av 5. KONTERINGSEKSAMEN I FAG TDT4102 Prosedyre og objektorientert programmering. Onsdag 6. august 2008 Kl

Korteste vei problemet (seksjon 15.3)

ITF20006 Algoritmer og datastrukturer Oppgavesett 7

INF oktober Dagens tema: Uavgjørbarhet. Neste uke: NP-kompletthet

InfraWorld og InfraExplorer

Matematisk julekalender for trinn

Byggingeniør - bachelorstudium i ingeniørfag

Konferanse om Klima og transport Gardermoen 6. mars 2008

2. Etablering av arbeidsgruppe for utredning av PhD i anvendt IKT. 3. Felles fagseminar for de tre IKT tunge teknologiavdelingene ved høgskolene

Eksamen MAT1015 Matematikk 2P. Nynorsk/Bokmål

4. møte i økoteam Torød om transport.

TDT4102 Prosedyreog objektorientert programmering Vår 2016

Modul nr Roboter og matematikk - EV3

Reglement Minivolleyball og Minisandvolleyball.

TDT4105 IT Grunnkurs Høst 2014

Læringsfellesskap i matematikk utvikling og forskning i samarbeid.

Forbedringspotensial i offshorelogistikk sett fra transportørsiden Kristiansund 21.april Gerdt Meyer Salgsdirektør Bring Logistics AS

Kompleksitetsanalyse Helge Hafting Opphavsrett: Forfatter og Stiftelsen TISIP Lærestoffet er utviklet for faget LO117D Algoritmiske metoder

Analyse og metodikk i Calculus 1

Korteste Vei I. Lars Vidar Magnusson Kapittel 24 Hvordan finne korteste vei Egenskaper ved korteste vei

Marin Prosjektering. IMT linjevalg 2012

Havbrukslogistikk sikre og effektive løsninger med skip fra merd til marked

INF Algoritmer og datastrukturer

Løsningsforslag: Deloppgave om heuristiske søkemetoder ALGKON 2001, ordinær eksamen

Strukturreformen i høyere utdanning Konsekvenser for HiNTs regionale rolle og nærhet til Namdalsregionen

Kollektivassignment i EMMA og VISUM

Verdens beste håndball-lag?

Kjøring i kolonne Teoridel til Road Captain kurs Oslo Chapter

Godstrafikk til/fra Møre og Romsdal

PG4200 Algoritmer og datastrukturer forelesning 10. Lars Sydnes 21. november 2014

Kurs i utdanningsprogram

Landbruksdirektoratet Eanandoallodirektorektoráhtta

DYNAMO. Ruteberegner for personlig reiseplanlegging

Øvelser jaktcup. Post 2: Linjetag/dirigering/utsending. Post 1: Fot, sitt/bli og passivitet. Blåbærklasse: Åpenklasse: Eliteklasse: Blåbærklasse:

EKSAMEN I TIØ4120 OPERASJONSANALYSE, GK Tirsdag 4. desember 2012 Tid: kl (Bokmål)

Frankering og computer-nettverk

LØSNINGSFORSLAG SIF5015 DISKRET MATEMATIKK Onsdag 18. desember 2002

EKSAMENSOPPGAVE. IAI20102 Algoritmer og datastrukturer

Tall og algebra Matematikk Side 1 av 6

ergefri E39: Utvikling av næringsklynger

Kortreist mat: Hva med småskalaprodusenten?

Nasjonale prøver. Matematikk 10. trinn Oppgave 2

Utførelse av programmer, metoder og synlighet av variabler i JSP

Standard salgsbetingelser for forbrukerkjøp av varer over Internett

21 % Prosent 10,35 % 0,17 % Kommentar

Rapport. Samarbeid mellom Powel AS og Byåsen videregående skole Skoleåret 2012/2013

Løsningsforslag for utvalgte oppgaver fra kapittel 9

Forprosjekt. Oppgavens tittel: Motorstyring Dato: Jon Digernes Institutt/studieretning: Program for elektro og datateknikk

10-mila 2014 Tidligere løp i omra det

Korteste vei i en vektet graf uten negative kanter

Sykehuset Sørlandet HF Tilgjengelighetsanalyser Rapport 1:Dagens transportnettverk og befolkning. Utgave: 2 Dato:

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 3. Løsningsforslag

Soloball. Steg 1: En roterende katt. Sjekkliste. Test prosjektet. Introduksjon. Vi begynner med å se på hvordan vi kan få kattefiguren til å rotere.

3.A IKKE-STASJONARITET

NITH PG4200 Algoritmer og datastrukturer Løsningsforslag Eksamen 4.juni 2013

CargoNet fra kundemakt til selgermakt

En Sjelden Dag 28. februar 2013: Grenseløse tjenester sjeldenhet og prioritering

Fokus på vannforbruk i vårt naboland

Minfagplan.no. Brukermanual. Veiledning for lærere. Dokumentnummer: BV-001. Revision 1.4. August 25 th

For mer informasjon om dynamisk holdbarhet, se her;

MULTILIFT XR18SL - PRO FUTURE ENESTÅENDE EFFEKTIVITET

En gründers bekjennelse fra Norsk Data til ansvar for offentlige støtteordninger. Rolf Skår, Norsk Romsenter

Operasjonsanalytiske modeller anvendt på komplekse transportsystemer

Tilstandsovervåkning av pumper

Repetisjon og mer motivasjon. MAT1030 Diskret matematikk. Repetisjon og mer motivasjon

Med nye TINE Handel får du som kunde nytte og glede av følgende funksjoner:

TDT4102 Prosedyre og Objektorientert programmering Vår 2014

Introduksjon til operasjonsanalyse

DNG C-2000h. Juksamaskinen for fritidsfiskere BRUKERMANUAL

ALGORITMER OG DATASTRUKTURER

DataGuard. Installasjonsguide. Internett. Thomson Speedtouch 585i v7

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Strukturreformen i høyere utdanning Konsekvenser for HiNTs regionale posisjon og rolle. Steinar Nebb, Rektor Høgskolen i Nord - Trøndelag

Norsk informatikkolympiade runde

MONTERINGSANVISNING TERMLIFT

Fakultet for informasjonsteknologi, Løsning på kontinuasjonseksamen i TDT4190 Distribuerte systemer 19. august 2006,

USER MANUAL

Fakultet for informasjonsteknologi, Løsning på kontinuasjon i TDT4186 Operativsystemer August 2005,

Transkript:

Discrete Optimization Methods in Maritime and Road-based Transportation Forskningsprosjekt med støtte fra Norges Forskningsråd Samarbeidspartnere Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Universitet Institutt for industriell økonomi og teknologiledelse Trondheim Høgskolen i Molde Optimeringsgruppa Molde SINTEF Avdeling for anvendt matematikk Oslo http://www.iot.ntnu.no/forskning/forskerprosjekt/dominant/

TRANSPORTOPTIMERING Optimal transport Det finnes mange vanskelige planleggingsoppgaver innen transport. Bedre koordinering av transportvirksomhet vil gi bedre kundeservice, bedre ressursutnyttelse, mindre unødig kjøring og derved store miljømessige og økonomiske besparelser. Transportplanlegging kan gjøres både på lang og kort sikt. Typiske eksempler er: Design av transportnettverk Dimensjonering av en flåte av kjøretøy Dynamisk flåtestyring Allokering av oppdrag til kjøretøy/turer Sekvensiering av besøk i en tur Korteste vei mellom punkter i et veinettverk Optimalisering av leveringstidspunkt Dynamisk vedlikehold av plan ved endringer Figurene viser henholdsvis raskeste og korteste vei mellom Frognerparken og Carl Berners Plass i Oslo. Som forventet er raskeste vei å velge Ringvei 2. Korteste vei viser seg å gå gjennom Uranienborg, St.Hanshaugen og Dælenenga. De optimale rutene er beregnet av optimeringsprogrammet SPIDER som er utviklet av SINTEF.

DOMinant Målsetning Utvikle og forbedre metoder for å løse tunge diskrete optimeringsproblemer i maritim og veibasert transport. Spesielt fokus på to typer ruteplanleggingsproblemer: Fleet Size and Mix Vehicle Routing Problem (FSMVRP) En type ruteplanleggingsproblem der man i tillegg til å finne den best mulige kjøreplanen også skal finne den best mulige sammensetningen av en flåte med ulike typer kjøretøy. Inventory Routing Problem (IRP) En type ruteplanleggingsproblem der frakten ikke bestemmes av kundeordrer, men heller behovet for gjentatt å transportere varer til kundens lager. Kunden forbruker varene i et bestemt tempo, og rutene må lages på en slik måte at varelageret ikke blir tomt.

RUTEPLANLEGGING er det vanskelig? For mange ruteplanleggingsproblemer kan vi ikke garantere å finne en optimal løsning for problem av interessant størrelse innen rimelig tid, selv med en superrask datamaskin. Eksakte metoder: Metoder der man sjekker alle mulige løsninger eller eliminerer bort deler av løsningsrommet som ikke kan inneholde den beste løsningen. På denne måten vil man finne den optimale løsningen, men dette kan kun benyttes på små problem. Øvre/nedre grense: Vi kan løse et forenklet problem eksakt for å finne en grenseverdi. Det vil si, vi vet med sikkerhet at den optimale løsningen er ikke bedre enn grenseverdien. Hybride metoder: Metoder som kombinerer to eller flere av metodene nevnt over. Tilnærmingsmetoder/ Heuristikker: Noen smarte regler som normalt fører til en god løsning på kort tid, selv om man ikke kan garantere kvaliteten på løsningen. Metaheuristikker: Heuristikker som benytter en form for læring. Dette gjør at de kan utforske større deler av søkerommet uten at de vender tilbake til løsninger som tidligere er sjekket. Eksempel på metaheuristikker er Tabu Søk, Genetiske Algoritmer, Simulert Herding og Maur Algoritmer. Optimeringsprogrammet SPIDER benytter slike metaheuristikker. det er vanskelig, men vi får det nok til!

PRØV SELV Problemet: Finn den korteste ruten som starter i depotet, besøker alle kundene og returnerer til depotet.

KONKURRANSE Problemet: Finn den korteste ruten som starter i depotet, besøker alle kundene og returnerer til depotet. Avstanden mellom hvert punkt er gitt ved den Euklidske distansen, dvs. den direkte linjen mellom punktene. Premier til den/de som finner den korteste ruten. Et slikt problem med n kunder har n! (n fakultet) mulige løsninger (n n-1 n-2 3 2 1). Eksempelvis 100 kunder: 9 10 157 mulige løsninger 50 kunder: 3 10 64 mulige løsninger 10 kunder: 3 628 800 mulige løsninger 64 310 = 64 nuller 30.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000

HEURISTIKKER hvordan virker de? En grådig heuristikk går ut på å konstruere en rute ved alltid å velge det nærmeste punktet i grafen. Merk at denne strategien ikke finner den optimale løsningen for denne instansen. Eksempel med tre kunder. Løsning funnet med grådig heuristikk. 3 1 2 3 1 2 Tabu Søk er en metaheuristikk som ved hjelp av små endringer på en løsning gradvis prøver å forbedre denne. Dette kan for eksempel være å bytte rekkefølge på to kunder i turen. For å unngå at vi vender tilbake til en løsning som tidligere er prøvd, vil de endringene vi utfører ikke kunne endres tilbake igjen før det har gått en viss tid. Eksempel med 15 kunder. Løsning funnet med Tabu Søk Eksempel med 261 kunder. Løsning funnet med Tabu Søk