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Publicação
Heurísticas para otimização de rotas de inspeção aérea de linhas de alta e média tensão
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A inspeção de linhas de alta e média tensão é um procedimento de alta importância na manutenção e bom funcionamento da rede elétrica. O planeamento eficiente desta inspeção permite não só a poupança de recursos, como também a diminuição dos custos desta operação. Tal planeamento pode ser conseguido estudando o problema como um Problema de Roteamento nos Arcos com Capacidades cuja solução ótima pode ser obtida através de modelos de Programação Linear Inteira Mista (PLIM).
Neste trabalho, foram desenvolvidos dois modelos de PLIM. Contudo, a aplicação desses modelos a instâncias de média/grande dimensão revelou-se como um processo moroso. De forma a contornar esta adversidade, foram implementadas duas heurísticas construtivas para obter soluções admissíveis rapidamente. Seguidamente, foram também desenvolvidas quatro heurísticas melhorativas que permitem o refinamento das soluções obtidas, de forma a diminuir o seu valor. Estas heurísticas recorrem a várias abordagens de perturbação e reordenação dos arcos dentro de rotas e entre rotas, bem como a troca de bases aéreas, de forma a explorar novas regiões do espaço de soluções.
Os resultados obtidos pelas heurísticas melhorativas revelaram melhoramentos substanciais nas soluções geradas pela melhor heurística construtiva, cujo valor se encontra já bastante próximo do ótimo.
The inspection of power lines is an important procedure for the maintenance and good functioning of the electrical network. Planning these inspections efficiently not only saves resources, but also decreases the costs of these operations. Such planning can be accomplished by studying this problem as a Capacitated Arc Routing Problem, whose solution can be obtained by Mixed Integer Linear Programming (MILP) models. In this study, two MILP models were developed. However, the appliance of these models to the medium/big sized instances turned out to be very time consuming. To get around this issue, two constructive heuristics were implemented to obtain feasible solutions quickly. After that, four improving heuristics were developed that allow the refinement of the obtained solutions, in order to decrease their value. These heuristics use several approaches to disrupt and rearrange the arcs inside the routes and between the routes, as well as the exchange of the aerial base, to reach different regions of the solutions’ space. The results obtained through the improving heuristics reveal substantial improvements in the solutions generated by the best constructive heuristic, whose value was already very close to the optimal.
The inspection of power lines is an important procedure for the maintenance and good functioning of the electrical network. Planning these inspections efficiently not only saves resources, but also decreases the costs of these operations. Such planning can be accomplished by studying this problem as a Capacitated Arc Routing Problem, whose solution can be obtained by Mixed Integer Linear Programming (MILP) models. In this study, two MILP models were developed. However, the appliance of these models to the medium/big sized instances turned out to be very time consuming. To get around this issue, two constructive heuristics were implemented to obtain feasible solutions quickly. After that, four improving heuristics were developed that allow the refinement of the obtained solutions, in order to decrease their value. These heuristics use several approaches to disrupt and rearrange the arcs inside the routes and between the routes, as well as the exchange of the aerial base, to reach different regions of the solutions’ space. The results obtained through the improving heuristics reveal substantial improvements in the solutions generated by the best constructive heuristic, whose value was already very close to the optimal.
Descrição
Mestrado Bolonha em Métodos Quantitativos para a Decisão Económica e Empresarial
Palavras-chave
Roteamento nos Arcos Inspeção Aérea de Linhas Heurísticas Arc Routing Aerial Line Inspection Heuristics
Contexto Educativo
Citação
Guedes, Carolina Roque (2024). “Heurísticas para otimização de rotas de inspeção aérea de linhas de alta e média tensão”. Dissertação de Mestrado. Universidade de Lisboa. Instituto Superior de Economia e Gestão
Editora
Instituto Superior de Economia e Gestão