Abordagens para problemas de carregamento de contêineres com considerações de múltiplos destinos Approaches for container loading problems with multi-drop considerations

• Main Authors: Leonardo Junqueira, Reinaldo Morabito, Denise Sato Yamashita
• Format: Article
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2011-01-01
• Series: Gestão & Produção
• Subjects: Problemas de corte e empacotamento; Carregamento de contêineres com múltiplos destinos; Otimização combinatória; Modelagem matemática; Cutting and packing problems; Container loading with multi-dropping; Combinatorial optimization; Mathematical modeling
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-530X2011000200004

Neste trabalho, apresentamos um modelo de programação linear inteira mista 0-1 e abordagens baseadas neste modelo para tratar problemas de carregamento de caixas retangulares dentro de um contêiner ou caminhão, considerando restrições práticas de múltiplos destinos. Em particular, estamos interessados apenas no arranjo da carga dentro do caminhão, assumindo que o roteiro que este deve percorrer já é conhecido a priori e que a carga cabe dentro dele. O objetivo, portanto, é determinar o melhor padrão de empacotamento, garantindo que as caixas não se sobreponham umas às outras dentro do caminhão e considerando a ordem em que elas devem ser descarregadas, sem que para isso seja necessário um manuseio adicional. Testes computacionais com as abordagens propostas foram realizados utilizando o aplicativo GAMS/CPLEX e exemplos gerados a partir de dados aleatórios e exemplos da literatura. Os resultados mostraram que o modelo e as abordagens são coerentes e representam adequadamente as situações tratadas, embora estejam limitados a resolver otimamente apenas problemas de tamanho bem moderado. No entanto, o modelo e as abordagens podem ser úteis para motivar pesquisas futuras para tratar problemas maiores e mais realistas na prática, assim como para tratar o caso combinado deste problema com o problema de roteamento e programação de veículos.<br>In this paper, we present a 0-1 mixed integer linear programming model and approaches based on this model to solve problems of packing rectangular boxes inside a container or a truck. In particular, we are only interested in the arrangement of the cargo inside the truck. We assume that the route of the truck is already known in advance and that the cargo fits inside the truck. Therefore, the objective is to find the best loading pattern ensuring that the boxes do not overlap each other inside the truck and considering the sequence that they must be unloaded in order to avoid additional handling. Computational tests with the proposed approaches were performed using the software GAMS/CPLEX with randomly generated instances and instances from the literature. The results show that the model and the approaches are consistent and properly represent the situations treated although limited to optimally solve only problems of a moderate size. However, the model and the approaches can be useful to motivate future research to solve larger and more realistic problems in practice, as well as to solve the coupled vehicle routing and container loading problem.