Solving a Real-World Package Delivery Routing Problem Using Quantum Annealers

要約

量子コンピューティングとルーティング問題との関連に焦点を当てた研究は、近年非常に盛んに行われています。
ほとんどの作品は、巡回セールスマン問題や配車ルート問題などの古典的な問題を中心に展開しています。
これらの問題が実際に適用できるかどうかは、考慮される目的と制約によって異なります。
いずれにせよ、複雑な要件をこれらの古典的な定式化に置き換えるのが難しい場合が多いことは否定できません。この研究の主な目的は、元の現実世界の問題のすべての特性と制限を維持しながら、現実的なインスタンスを処理するための解決スキームを提示することです。
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そこで、異種車両群、優先配送、荷物の重量と寸法という 2 つの値によって特徴付けられる容量などの一連の実際の制約を考慮した、Q4RPD と名付けられた量子古典戦略が開発されました。
Q4RPD は、D-Wave の Leap Constrained Quadratic Model ハイブリッド ソルバーを利用します。
Q4RPD のアプリケーションを実証するために、例示的な例として機能することを目的として、6 つの異なるインスタンスで構成される実験が実施されました。

要約(オリジナル)

Research focused on the conjunction between quantum computing and routing problems has been very prolific in recent years. Most of the works revolve around classical problems such as the Traveling Salesman Problem or the Vehicle Routing Problem. The real-world applicability of these problems is dependent on the objectives and constraints considered. Anyway, it is undeniable that it is often difficult to translate complex requirements into these classical formulations.The main objective of this research is to present a solving scheme for dealing with realistic instances while maintaining all the characteristics and restrictions of the original real-world problem. Thus, a quantum-classical strategy has been developed, coined Q4RPD, that considers a set of real constraints such as a heterogeneous fleet of vehicles, priority deliveries, and capacities characterized by two values: weight and dimensions of the packages. Q4RPD resorts to the Leap Constrained Quadratic Model Hybrid Solver of D-Wave. To demonstrate the application of Q4RPD, an experimentation composed of six different instances has been conducted, aiming to serve as illustrative examples.

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