Sensibilidad de los factores y aplicación de técnicas metaheurísticas en la modelización de problemas de optimización de operaciones de distribución y transporte en centros logísticos intermodales

Résumé

Esta tesis presenta la resolución de un complejo sistema de transporte de mercancías en el que se combinan distintas estrategias de distribución. El objetivo es diseñar un algoritmo de optimización que, en base al conjunto de todas las restricciones del problema, decida y calcule la asignación o estrategia más apropiada para cada orden permitiendo realizar la planificación de rutas de manera más eficiente. Las estrategias más básicas que se conocen en la literatura son tres, el resto surgen como resultado de la combinación de estas. Dichas estrategias se conocen como: 'many to many' o envíos directos,'hub&spoke' donde las órdenes paran obligatoriamente en al menos un 'hub' y 'peddling' en la que se permiten operaciones intermedias entre el origen y el destino. El tema abordado trata sobre un problema de transporte de larga distancia donde la mercancía de las órdenes no es suficiente para completar la capacidad del vehículo. Por ello, se tiene que intentar minimizar la distancia recorrida a través de la agrupación de órdenes en un mismo vehículo a la vez que se realiza un aprovechamiento más eficiente de los recursos. Esta agrupación se debe realizar sujeta a un conjunto de restricciones temporales, conocidas como ventanas temporales. Por otro lado, desde un punto de vista metodológico, esta tesis afronta un problema resultado de la combinación de otros dos subproblemas: por un lado, la asignación de la estrategia de distribución idónea para cada orden y por otro, la configuración de las rutas. En trabajos previos, la fase de asignación normalmente es abordada de manera trivial, de forma que todas las órdenes siguen la misma estrategia de distribución y posteriormente se calculan las rutas. Esta tesis difiere en el enfoque de este punto, ya que se tiene que decidir la estrategia idónea para cada orden. La primera forma de asignación se ha denominado como estrategia 'pura' y la segunda como estrategia 'mixta'. Para la resolución del problema se ha implementado un algoritmo basado en técnicas heurísticas y metaheurísticas. Además, se han definido distintas variables para determinar bajo qué condiciones las estrategias mixtas son más eficientes que las puras y como afectan las mismas a los resultados. El trabajo se inicia con un proceso de análisis e investigación con objeto de adquirir el conocimiento necesario y poder abordar el problema. En primer lugar, se ha examinado la literatura actual referente al problema planteado y se han estudiado las técnicas de resolución. Posteriormente, se ha aplicado la investigación operativa como la metodología científica para presentar y formular el problema a través de un modelo matemático. Finalmente, para validar el algoritmo se ha creado una batería de pruebas considerando distintas características para su generación, de forma que se pueda determinar cómo afectan las condiciones a los resultados.