Polyhedral approach of the vehicle routing problem
Approche polyèdrale du problème de tournées de véhicules
Résumé
This thesis deals with the vehicle routing problem which is the problem of designing optimal routes of vehicles from a depot to a set of customers. Up to now, only heuristic methods have been used in practice. In this work, we focus on the polyhedral approach of the problem, it means on an exact method based on the polyhedral representation of the convex hull of feasible solutions. More precisely, we present a "Branch and Cut" algorithm for the classical vehicle routing problem with any unsplitable demands and identical vehicles located in a same depot. The originality of our work appears in three points : i) the discovery of new valid inequalities ; ii) separation methods for these inequalities ; iii) a "Branch and Cut" algorithm which combines the use of these methods with new enumeration strategies. This algorithm allows us to solve many instances from the literature, some of them which have never been solved to optimality before.
Dans ce mémoire, nous présentons une méthode de résolution du problème de tournées de véhicules grâce à une approche polyèdrale. Un état de l'art est fait sur la connaissance du polyèdre correspondant aux solutions de ce probleme et de nouvelles inégalités valides (et induisant des facettes) sont présentées pour ce polyèdre. Nous décrivons ensuite des heuristiques pour la séparation des contraintes les plus importantes ainsi qu'un algorithme de "Branchement et Coupe" qui nous permet d'améliorer les résultats connus pour la résolution exacte du problème de tournées.