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Kaspar Schüpbach | Conflict-free Vehicle Routing with an Application to... - Bild 1 von 1

Conflict-free Vehicle Routing with an Application to Personal Rapid Transit von Kaspar Schüpbach (2012, Taschenbuch)

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Produktinformation

This thesis investigates the conflict-free routing of vehicles through a track network, a problem frequently encountered in many applications in transportation and logistics. The most common routing approach for conflictfree routing problems in various settings is a sequential one, where requests are greedily served one after the other in a quickest way without interfering with previously routed vehicles. There is a need for a better theoretical understanding as guarantees on the quality of the routings are often missing. Conflict-free vehicle routing also is of inherent interest as a sister problem of the well-studied packet routing problem. In the first part, we present new theoretical results for the case of bidirectional networks. We consider a natural basic model for conflict-free routing of a set of k vehicles. Previously, no efficient algorithm is known with a sublinear (in k) approximation guarantee and without restrictions on the graph topology. We show that the conflict-free vehicle routing problem is hard to solve to optimality even on paths. Building on a sequential routing scheme, we present an algorithm for trees with makespan bounded by O(OPT) + k. Combining this result with ideas known from packet routing, we obtain a first efficient algorithm with sublinear approximation guarantee, namely an O(&8730;k)-approximation. Additionally, a randomized algorithm leading to a makespan of O(polylog(k)) &8226; OPT + k is presented that relies on tree embedding techniques applied to a compacted version of the graph to obtain an approximation guarantee independent of the graph size. The second part is about routing in the Personal Rapid Transit (PRT) application. PRT is a public transportation mode in which small automated vehicles transport passengers on demand. Central control of the vehicles leads to interesting possibilities for optimized routings. Routing in PRT is an online problem where transit requests appear over time and where routing decisions need to be taken without knowledge of future requests. Further, the network in PRT is directed. The complexity of the routing problems together with the fact that routing algorithms for PRT essentially have to run in real-time often leads to the choice of a fast sequential scheme. The simplicity of such schemes stems from the property that a chosen route is never changed later. This is as well the main drawback of it, potentially leading to large detours. It is natural to ask how much one could gain by using a more adaptive routing strategy. This question is one of the core motivations of this second part. We first suggest a variation to the routing model used in the first part which is suitable for PRT. We show that the routing problem remains hard in the directed setting. Further, we introduce a capacity notion for PRT networks and derive a bound for it. Computational results show that the capacity bound is close to the achievable throughput. It therefore is a useful quantity for estimating network capacity in PRT system design. We then introduce a new adaptive routing algorithm that repeatedly uses solutions to an LP as a guide to route vehicles. New requests are integrat

Produktkennzeichnungen

EAN
9783954041978
ISBN
9783954041978
ISBN-10
3954041979
ISBN-13
9783954041978
eBay Product ID (ePID)
216235873

Produkt Hauptmerkmale

Produktart
Lehrbuch
Sprache
Englisch
Anzahl der Seiten
138 Seiten
Verlag
Cuvillier Verlag, Cuvillier
Publikationsname
Conflict-Free Vehicle Routing With an Application to Personal Rapid Transit
Autor
Kaspar Schüpbach
Format
Taschenbuch, Gebundene Ausgabe
Erscheinungsjahr
2012

Maße

Gewicht
207g

Zusätzliche Produkteigenschaften

Hörbuch
No
Inhaltsbeschreibung
Paperback
Item Length
21cm
Item Height
7mm
Ausgabe
1. Auflage
Item Width
14cm
Sprachausgabe
Englisch
Seiten
138 Seiten
Item Weight
189g

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