Composición de flotas de embarcaciones para mantenimiento en parques eólicos marinos mediante la resolución de un problema de programación estocástica de dos niveles utilizando GRASP
Autores: Bolstad, Kamilla Hamre; Joshi, Manu; Hvattum, Lars Magnus; Stålhane, Magnus
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Gestión y administración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La programación estocástica de dos niveles es una técnica que permite modelar la incertidumbre en dos niveles diferentes, incluso cuando la granularidad temporal difiere enormemente entre los niveles. En este artículo estudiamos el problema de determinar el tamaño óptimo de la flota y la mezcla de embarcaciones que realizan operaciones de mantenimiento en parques eólicos marinos. En este problema, la planificación estratégica abarca décadas, mientras que la planificación operativa se realiza a diario. Dado que el nivel de planificación operativa debe tenerse en cuenta de alguna manera al hacer planes estratégicos, y dado que la incertidumbre está presente en ambos niveles, la programación estocástica de dos niveles es adecuada. Presentamos un método de solución heurística para el problema basado en el procedimiento de búsqueda adaptativa aleatoria codiciosa (GRASP). Para evaluar los costos operativos de una flota dada, se incorpora una nueva heurística de despliegue de flota (FDH) en el GRASP. Los experimentos computacionales muestran que la FDH produce soluciones casi óptimas para el problema de despliegue de flota operativo diario. Al comparar el GRASP con métodos exactos, produce soluciones casi óptimas para instancias pequeñas, mientras que mejora significativamente las soluciones primales para instancias más grandes, donde los métodos exactos no convergen. La heurística propuesta es adecuada para resolver instancias realistas y produce soluciones casi óptimas en menos de 2 horas.
Descripción
La programación estocástica de dos niveles es una técnica que permite modelar la incertidumbre en dos niveles diferentes, incluso cuando la granularidad temporal difiere enormemente entre los niveles. En este artículo estudiamos el problema de determinar el tamaño óptimo de la flota y la mezcla de embarcaciones que realizan operaciones de mantenimiento en parques eólicos marinos. En este problema, la planificación estratégica abarca décadas, mientras que la planificación operativa se realiza a diario. Dado que el nivel de planificación operativa debe tenerse en cuenta de alguna manera al hacer planes estratégicos, y dado que la incertidumbre está presente en ambos niveles, la programación estocástica de dos niveles es adecuada. Presentamos un método de solución heurística para el problema basado en el procedimiento de búsqueda adaptativa aleatoria codiciosa (GRASP). Para evaluar los costos operativos de una flota dada, se incorpora una nueva heurística de despliegue de flota (FDH) en el GRASP. Los experimentos computacionales muestran que la FDH produce soluciones casi óptimas para el problema de despliegue de flota operativo diario. Al comparar el GRASP con métodos exactos, produce soluciones casi óptimas para instancias pequeñas, mientras que mejora significativamente las soluciones primales para instancias más grandes, donde los métodos exactos no convergen. La heurística propuesta es adecuada para resolver instancias realistas y produce soluciones casi óptimas en menos de 2 horas.