O problema do caixeiro alugador com coleta de bonus: um estudo algoritmico

This paper introduces a new variant of the Traveling Car Renter Problem, named Prizecollecting Traveling Car Renter Problem. In this problem, a set of vertices, each associated with a bonus, and a set of vehicles are given. The objective is to determine a cycle that visits some vertices collecting, at least, a pre-defined bonus, and minimizing the cost of the tour that can be traveled with different vehicles. A mathematical formulation is presented and implemented in a solver to produce results for sixty-two instances. The proposed problem is also subject of an experimental study based on the algorithmic application of four metaheuristics representing the best adaptations of the state of the art of the heuristic programming.We also provide new local search operators which exploit the neighborhoods of the problem, construction procedures and adjustments, created specifically for the addressed problem. Comparative computational experiments and performance tests are performed on a sample of 80 instances, aiming to offer a competitive algorithm to the problem. We conclude that memetic algorithms, computational transgenetic and a hybrid evolutive algorithm are competitive in tests performed

Este trabalho apresenta uma nova variante do problema do Caixeiro Alugador ainda não descrita na literatura, denominada de Caixeiro Alugador com Coleta de Prêmios. Neste problema são disponibilizados um conjunto de vértices, cada um com um bônus associado e um conjunto de veículos. O objetivo do problema é determinar um ciclo que visite alguns vértices coletando, pelo menos, um bônus pré-de nido e minimizando os custos de viagem através da rota, que pode ser feita com veículos de diferentes tipos. É apresentada uma formulação matemática e implementada em um solver produzindo resultados em sessenta e duas instâncias. O problema proposto também é objeto de um estudo algorítmico experimental baseado na aplicação de quatro metaheurísticas de solução, representando adaptações do melhor do estado da arte em programação heurística. Nesse trabalho também apresentamos a constituição de novos operadores que exploram as vizinhanças do problema, procedimentos construtivos e adaptações, criados especifi camente para o problema abordado. Experimentos computacionais comparativos e testes de desempenho são realizados sobre uma amostra de 80 instâncias, visando oferecer um algoritmo de solução competitivo para o problema. Conclui-se que algoritmos com abordagem memética, transgen ética e evolucionária híbrida obtiveram resultados competitivos nos testes efetuados. Palavras-chave: Caixeiro Alugador com Coleta de Prêmios. Metaheurísticas. GRASP/VNS. Algoritmo Memético. Transgenética Computacional. Computação Evolucionária