Autores

2280
540,44,489
2281
540,44,489
2282
540,44,489

Informações:

Publicações do PESC

Título
Modelos e Algoritmos de Programação Inteira no Projeto de Redes de Telecomunicações
Linha de pesquisa
Otimização
Tipo de publicação
Tese de Doutorado
Número de registro
Data da defesa
16/5/2003
Resumo

Esta tese dá ênfase ao estudo dos problemas que surgem durante o projeto de redes de telecomunicações. Mais precisamente, estudaremos problemas que surgem no projeto de uma rede backbone. 0 primeiro problema, denominado Problema de Atribuição de Localidades a Anéis, caracteriza-se par ser um problema de particionamento de um grafo. São apresentadas e discutidas diferentes formulações de programação linear inteira para o problema. Investigamos a estrutura facial do poliedro associado ao problema e introduzimos novas famílias de facetas. Realizamos, ainda, um estudo sabre o problema de simetria entre as soluções do problema de atribuição de localidade a anéis. Por último, descrevemos os experimentos computacionais realizados com um algoritmo branch-and-price que propusemos neste trabalho. Através deste algoritmo foi possível resolver, de forma exata, instâncias com até 50 localidades. 0 segundo problema, denominado de Problema de Construção dos Anéis Idênticos, pode ser reduzido uma instância do Problema do Caixeiro Viajante Simétrico. Apresentamos alguns planos-de-corte, denominados planos-de-corte geométricos, que podem ser aplicados na resolução deste problema. Estabelecemos, ainda, uma relação entre estes planos-de-corte e os planos-de-corte canônicos. Em seguida, relatamos alguns resultados computacionais obtidos com o emprego do algoritmo cut-and-branch que propusemos, para resolver instâncias do problema do caixeiro viajante simétrico. 0 desempenho computacional deste algoritmo mostra a força dos planos-de-corte geométricos e, assim, a possibilidade do seu emprego na resolução de instâncias do problema de construção dos anéis idênticos.

Abstract

This thesis focuses on the study of the problems that come up in network design, particularly, those that occur in a backbone network. The first problem, called SONET Ring Assignment Problem, can be described as a nodepartitioning problem for a given graph. Different integer programming formulations are presented and discussed. The facial structure of the polyhedron associated to the problem is investigated, and new families of facets describing inequalities are introduced. Moreover, we study the symmetry that is inherent to this problem. Finally, we describe the computational experiments carried out with a branch-and-price algorithm that we have proposed. Such algorithm has enabled us to solve to optimality instances for graphs with up to 50 sites. After the ring assignment problem, the length of the rings can be minimized in a second phase, using the Symmetric Traveling Salesman Problem solution techniques. The problem that comes up in this phase is called Construct Ring Problem. Some cutting planes that can be applied to solving this problem are presented. Such cuting planes are called geometric cuts. A relation between geometric and canonical cuts is also established. Furthermore, we present the computational results obtained with the cut-and-branch algorithm that we proposed to solve small instances of the Symmetric Traveling Salesman Problem. These results show the computational strength of the new cut introduced in this work. Also, there is empirical evidence that geometric cuts can be used in solving the Construct Ring Problem.

Topo