Algoritmo de optimiza¸c˜ ao de novos t´ uneis

O algoritmo de optimiza¸c˜ao de novos t´uneis baseia-se na pesquisa local com m´ultiplas si- tua¸c˜oes iniciais. Inicialmente, ´e determinado o balanceamento da carga da rede para eventuais t´uneis existentes. De seguida, ´e gerada uma ordena¸c˜ao aleat´oria para os novos t´uneis τ ∈ Υ e ´e determinado um percurso de servi¸co para os t´uneis sem protec¸c˜ao e dois percursos para os t´uneis com protec¸c˜ao. A partir desta configura¸c˜ao ´e feita uma pesquisa local e obtida uma solu¸c˜ao incumbente. De seguida, e at´e terminar o tempo definido pelo utilizador, MAXTIME, ´e realizada uma pesquisa local com m´ultiplas situa¸c˜oes iniciais. A representa a solu¸c˜ao actual, M a melhor solu¸c˜ao encontrada numa pesquisa local, INC a solu¸c˜ao incumbente. O tempo decorrido ´e armazenado em tempo. O algoritmo 5.2.6 reflecte a implementa¸c˜ao efectuada.

A pesquisa local para t´uneis novos difere da pesquisa local do algoritmo 4.2.1 pois ´e necess´ario ter em conta que um t´unel pode ter um ou dois percursos. Assim, o algoritmo que realiza a pesquisa local para novos percursos apresenta-se em 5.2.7. (PA, PB) armazenam um par de percursos e PA armazena um percurso.

Algoritmo 5.2.6Optimiza¸c˜ao de novos t´uneis

1: A ← Determina¸c˜ao do balanceamento de carga, algoritmo 3.2.2 2: tempo ← 0

3: Gerar ordem aleat´oria dos ´ındices τ ∈ Υ 4: _{for each} τ ∈ Υ pela ordem anterior do 5: if VALOR_τ = 1 then

6: (PS_τ, PP_τ) ← Par de percursos de custo m´ınimo para o t´unel τ , algoritmo 5.2.5 7: Adicionar as reservas do par (PS_τ, PP_τ) em A

8: else

9: PS_τ ← Percurso de servi¸co de custo m´ınimo para o t´unel τ 10: Adicionar as reservas do t´unel τ no percurso PS_τ em A 11: end if

12: end for 13: INC ← A

14: Ordenar cargas de INC

15: Executar pesquisa local para t´uneis novos 16: _if M ≺ INC then 17: INC ← M 18: end if 19: _do 20: _{for each}τ ∈ Υ do 21: if VALOR_τ = 1 then

22: Remover as reservas do par (PS_τ, PP_τ) em A 23: _else

24: Remover as reservas do t´unel τ no percurso PS_τ em A 25: _{end if}

26: _{end for}

27: Gerar ordem aleat´oria dos ´ındices τ ∈ Υ 28: _{for each}τ ∈ Υ pela ordem anterior do 29: _if VALOR_τ = 1 then

30: (PS_τ, PP_τ) ← Par de percursos de custo m´ınimo para o t´unel τ , algoritmo 5.2.5 31: Adicionar as reservas do par (PS_τ, PP_τ) em A

32: _else

33: PS_τ ← Percurso de servi¸co de custo m´ınimo para o t´unel τ 34: Adicionar as reservas do t´unel τ no percurso PS_τ em A 35: _{end if}

36: end for

37: Executar pesquisa local para t´uneis novos 38: _if M ≺ INC then

39: INC ← M

40: _{end if}

41: Actualizar tempo

Algoritmo 5.2.7Pesquisa local para t´uneis novos 1: M ← A 2: Ordenar cargas de M 3: do 4: melhoria ← false 5: _{for each}τ ∈ Υ do 6: if VALOR_τ = 1 then 7: (PA, PB) ← (PS_τ, PP_τ)

8: Remover as reservas do par (PS_τ, PP_τ) em A

9: (PS_τ, PP_τ) ← Par de percursos de custo m´ınimo para o t´unel τ , algoritmo 5.2.5 10: Adicionar as reservas do par (PS_τ, PP_τ) em A

11: _else

12: PA ← PS_τ

13: Remover as reservas do t´unel τ no percurso PS_τ em A 14: PS_τ ← Percurso de servi¸co de custo m´ınimo para o t´unel τ 15: Adicionar as reservas do t´unel τ no percurso PS_τ em A 16: end if 17: Ordenar cargas de A 18: _if A ≺ M then 19: M ← A 20: melhoria ← true 21: _{end if} 22: if VALOR_τ = 1 then

23: Remover as reservas do par (PS_τ, PP_τ) em A 24: (PS_τ, PP_τ) ← (PA, PB)

25: Adicionar as reservas do par (PS_τ, PP_τ) em A 26: _else

27: Remover as reservas do t´unel τ no percurso PS_τ em A 28: PS_τ ← PA

29: Adicionar as reservas do t´unel τ no percurso PS_τ em A 30: _{end if}

31: end for

32: _if melhoria = true then

33: A ← M

34: end if

Cap´ıtulo 6

Apresenta¸c˜ao e discuss˜ao dos

resultados computacionais

6.1

Introdu¸c˜ao

Neste cap´ıtulo pretende determinar-se a efic´acia dos algoritmos desenvolvidos em dife- rentes cen´arios de teste. S˜ao apresentados os valores determinados pelo balanceamento de carga inicial da rede para os v´arios cen´arios e comparados com a optimiza¸c˜ao global de todos os percursos de todos os t´uneis. Como numa rede de um operador, alterar todos os t´uneis tem impacto no funcionamento da rede, o operador pode n˜ao querer alterar os percursos de servi¸co dos t´uneis. Ent˜ao, s˜ao apresentados os resultados da optimiza¸c˜ao apenas dos percur- sos de protec¸c˜ao dos t´uneis j´a existentes numa rede. Para o caso em que operador deseja acrescentar t´uneis `a rede, apresentam-se os resultados da optimiza¸c˜ao dos percursos de novos t´uneis a serem configurados na rede. Os valores obtidos s˜ao comparados com os resultados da optimiza¸c˜ao global.

Na rede da figura 2.1 foram considerados v´arios cen´arios. Os cen´arios escolhidos diferem em n´umero e em combina¸c˜oes de t´uneis configurados e de novos t´uneis para configurar.

Foram implementados os seguintes cen´arios: Cen´ario A 22 t´uneis

Cen´ario A1 T´uneis 1 a 22 novos Cen´ario A2 T´uneis 1 a 22 configurados Cen´ario B 32 t´uneis

Cen´ario B1 T´uneis 1 a 32 novos

Cen´ario B2 T´uneis 1 a 22 configurados, 23 a 32 novos Cen´ario B3 T´uneis 1 a 32 configurados

Cen´ario C 42 t´uneis

Cen´ario C1 T´uneis 1 a 42 novos

Cen´ario C2 T´uneis 1 a 22 configurados, 23 a 42 novos Cen´ario C3 T´uneis 1 a 32 configurados, 33 a 42 novos

Cen´ario C4 T´uneis 1 a 42 configurados

Nos trˆes cen´arios, os primeiros 22 t´uneis s˜ao os mesmos, os n´os extremos s˜ao iguais e reserva de recursos em ambos os sentidos ´e igual. Nos cen´arios B e C, os primeiros 32 t´uneis s˜ao tamb´em os mesmos. Todos os t´uneis foram configurados com protec¸c˜ao. Os percursos dos t´uneis j´a configurados foram determinados escolhendo visualmente o par de percursos disjuntos mais curto entre os n´os extremos, ou seja, aquele com o menor n´umero de liga¸c˜oes. No anexo A apresentam-se os 42 t´uneis utilizados na rede de testes.

Para os cen´arios em que todos os t´uneis j´a est˜ao configurados, foi determinado o balan- ceamento da carga e foi optimizada a carga da rede. Nos cen´arios que incluem t´uneis novos, foi executada a tarefa de optimizar novos t´uneis na rede. Al´em destes cen´arios, dos quais se apresentam os resultados e apenas para verifica¸c˜ao do funcionamento dos algoritmos em situa¸c˜oes de impossibilidade de disjun¸c˜ao, foi utilizada uma rede semelhante `a da figura 2.1, mas em que se removeram as liga¸c˜oes 1, 4 e 6. Verificou-se que os algoritmos conseguem determinar percursos nestas situa¸c˜oes.

Todos os resultados apresentados, em que s˜ao optimizados novos t´uneis foram obtidos utilizando o algoritmo de Suurballe para percursos disjunto nos n´os. Como a rede utilizada permite sempre a existˆencia de percursos disjuntos, o algoritmo 5.2.5 encontra sempre um par de percursos disjuntos.