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Ciencia & Tecnología

Modelo matemático mejoraría eficiencia del transporte logístico

La solución propuesta genera rutas con las que se podría disminuir hasta en un 50 % la cantidad de vehículos para atender a una serie de clientes, lo que también conllevaría a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

Bogotá D. C., 01 de octubre de 2019Agencia de Noticias UN-

El transporte de insumos y materias primas necesarias para la producción es clave para el desarrollo de la economía. Fotos: archivo. Unimedios.

El transporte es una de las actividades de la industria que presenta mayor consumo de combustible con base en el petróleo.

Planteamientos enfocados a mejorar la eficiencia en la distribución de productos puede disminuir costos operacionales.

Además sería un aporte importante para mitigar el calentamiento global al reducir las emisiones de gases.

El problema de enrutamiento de vehículos (VRP) es uno de los problemas más comunes asociados con la operación logística.

El modelo fue desarrollado por Jhoan Sebastián Cadavid Jaramillo, magíster en Ingeniería Industrial de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, con el fin de optimizar soluciones para el transporte logístico de paquetería y cualquier tipo de carga en el país.

Su método permite un mejor uso de los recursos de transporte para atender a los clientes de manera más eficiente respecto al costo total de la distancia recorrida y al tiempo de viaje requerido, programando recorridos más eficientes durante un día dividido en intervalos o zonas horarias, con ventanas de tiempo para atender cada servicio usando vehículos homogéneos con capacidad fija y un depósito único.

Esto se consigue aplicando un algoritmo memético (AM), técnica de optimización en inteligencia artificial que permite aumentar la calidad de las soluciones que brinda el modelo computacional en un menor tiempo, teniendo en cuenta en este caso la posibilidad de dividir las entregas que se van a realizar.

Con dicha metodología el investigador también pretende, además de llegar a mejores soluciones de problemas combinatoriales –como el del transporte– reducir aspectos como el tiempo que le toma a un computador realizar estos cálculos para identificar una solución óptima.

Este aspecto se evaluó por medio de un diseño de experimentos para determinar la calidad de las soluciones generadas por el AM desarrollado por el ingeniero, respecto a un algoritmo genético (AG) para resolver el mismo propósito. Se trata de una alternativa convencional para resolver problemas a través de modelos computacionales.

En esta fase se tomó como criterio de evaluación el porcentaje de mejores soluciones alcanzado por cada algoritmo. En este aspecto, el AM fue superior en la calidad de las soluciones encontradas respecto a lo mostrado por el AG, el cual puede requerir hasta 15 generaciones de soluciones para obtener un desempeño similar al que el AM consigue en cinco, reduciendo el tiempo de procesamiento.

Según explica el investigador, aplicando esta metodología se podrían conseguir soluciones de ruteo en las que puede reducir hasta en un 50 % la cantidad de vehículos para atender una serie de clientes, dividiendo las entregas. Esto se podría traducir en una reducción a la mitad de las emisiones de GEI derivados del proceso logístico del trasporte de carga.

Simulación más realista

El problema de ruteo de vehículos (VRP) es uno de los problemas más estudiados en investigación de operaciones, dada su relevancia en los campos del transporte y la logística. En los últimos años ha aumentado el interés en minimizar con las soluciones computacionales a este problema la contaminación por la emisión de GEI a causa del consumo de combustibles fósiles en los vehículos.

Situaciones como los embotellamientos en las horas pico, por ejemplo, conducen a una red vial dinámica en la que varían los tiempos de viaje y consecuentemente el consumo de combustible. Tales variantes fueron consideradas por el investigador para la formulación matemática del problema de enrutamiento de vehículos con tiempos dependientes (TDVRP), una representación más cercana a la vida real que los modelos tradicionales de enrutamientos de vehículos.

Por otro lado, el problema de enrutamiento de vehículos con partición de entregas (SDVRP) le permitió asignar múltiples rutas a un mismo cliente, propiciando ahorros en estas.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
N.° 744

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