An exact algorithm for project scheduling with multiple modes

Abstract

We consider an extension of the classical resource-constrained project scheduling problem (RCPSP), which covers discrete resource-resource and time-resource tradeoffs. As a result a project scheduler is permitted to identify several alternatives or modes of accomplishment for each activity of the project. The solution procedure to be presented is a considerable generalization of the branch-and-bound algorithm proposed by Demeulemeester and Herroelen, which is currently the most powerful method for optimally solving the RCPSP. More precisely, we extend their concept of delay alternatives by introducing mode alternatives. The basic enumeration scheme is enhanced by dominance rules which increase the performance of the algorithm. We then report on our computational results obtained from the comparison with the most rapid procedure reported in the literature.

Zusammenfassung

Wir betrachten eine Erweiterung des klassischen Resource-Constrained Project Scheduling Problems (RCPSP), die die Abbildung von Ressourcen-Ressourcen- und Zeit-Ressourcen-Tradeoffs ermöglicht. Damit ist der Projektplaner in der Lage, für jeden Vorgang des Projekts mehrere Ausführungsalternativen (Modi) anzugeben. Der von uns vorgestellte Algorithmus ist eine Verallgemeinerung des derzeit schnellsten Branch-and-Bound-Verfahrens für das RCPSP von Demeulemeester und Herroelen. Wir erweitern deren Konzept der Delay-Alternativen um sogenannte Modus-Alternativen. Die Enumeration wird mit Hilfe von Dominanzregeln beschleunigt. Schließlich fassen wir unsere Rechenergebnise zusammen, in denen wir unser Verfahren mit dem derzeit schnellsten aus der Literatur bekannten Algorithmus vergleichen.