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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38492
Tipo: Dissertação
Título: Exact and heuristic approaches for single machine scheduling with inventory constraints and sequence-dependent setup times
Autor(es): Morais, Rafael Sobral de
Orientador: Subramanian, Anand
Coorientador: Bulhões Júnior, Teobaldo Leite
Membro da Banca: Bruck, Bruno petrato
Membro da Banca: Silva, Yuri Laio Teixeira Veras
Resumo: Este trabalho aborda o problema de sequenciamento em uma u´nica m´aquina com datas de libera¸c˜ao, tempos de prepara¸c˜ao dependentes da sequˆencia e restri¸c˜oes de invent´ario, 1|rj , sij , inv|Cmax. Quatro formula¸c˜oes de programa¸c˜ao inteira mista s˜ao propostas: indexada por posi¸c˜ao, indexada por arcos, indexada por arcos–invent´ario e indexada por arcos–tempo. Experimentos computacionais foram realizados e os resultados mostram que a formula¸c˜ao indexada por arcos apresenta o melhor desem- penho entre os modelos. Com base nessa formula¸c˜ao, ´e desenvolvido um algoritmo branch-and-cut que incor- pora cortes de capacidade de invent´ario, bem como um algoritmo branch-cut-and- price que estende uma estrutura de branch-and-price j´a existente para problemas de sequenciamento. Dentre os m´etodos exatos, o branch-cut-and-price soluciona o maior nu´mero de instˆancias na otimalidade, enquanto o branch-and-cut obt´em os menores gaps m´edios. Al´em disso, s˜ao propostos dois m´etodos heurı´sticos baseados no framework de Busca Local Iterada, utilizando estrat´egias de perturba¸c˜ao do tipo ruin-and-recreate e in- spiradas no algoritmo SISRs. Ambas as heur´ısticas geram solu¸c˜oes vi´aveis de forma consistente, sendo que a variante com ruin-and-recreate apresenta desempenho par- ticularmente competitivo.
Abstract: This work addresses the single machine scheduling problem with release dates, sequence-dependent setup times, and inventory constraints, 1|rj , sij , inv|Cmax. Four mixed-integer programming formulations are proposed: position-indexed, arc- indexed, arc-inventory-indexed, and arc-time-indexed. Computational experiments were performed, and the results show that the arc-indexed formulation provides the best performance among the models. Building on this formulation, a branch-and-cut algorithm incorporating inventory capacity cuts is developed, along with a branch-cut-and-price algorithm that extends an existing branch-and-price framework for scheduling problems. Among the exact methods, the branch-cut-and-price approach solves the largest number of instances to optimality, while the branch-and-cut method attains the lowest average gaps. Two heuristic methods based on the Iterated Local Search framework are also pro- posed, using ruin-and-recreate and SISRs-inspired perturbation strategies. Both heuristics consistently generate feasible solutions, with the ruin-and-recreate variant achieving particularly competitive performance.
Palavras-chave: Problema de sequenciamento
Setups
Métodos heurísticos
Inventário
Scheduling
Setups
Inventory
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: eng
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Informática
Programa: Programa de Pós-Graduação em Informática
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38492
Data do documento: 30-Jan-2026
Aparece nas coleções:Centro de Informática (CI) - Programa de Pós-Graduação em Informática

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