Problema de rutas

Resumen. Uno de los problemas típicos que conforman la gestión logística habitual es el de rutas de vehículos. Inicialmente enunciado en la década de 1950, ha sido ampliamente estudiado, y se han ideado diversas técnicas para resolverlo. El presente artículo tiene ...

Resumen—Car sequencing problem (CSP) es un problema tradicional de satisfacción de restricciones que refleja los problemas que surgen cuando una serie de vehı́culos se introducen en una cadena de producción. Sin embargo no considera vehı́culos no regulares o fuera de catálogo, pese a que en plantas reales pueden llegar a representar entre el 10 % y el 20 % de la producción. Estos vehı́culos se distinguen de los regulares por ser bajo pedido, estar orientados al servicio público, y/o requerir componentes poco frecuentes. La extensión Robust CSP (r-CSP) sı́ que considera estos vehı́culos, modelando la incertidumbre que introducen los vehı́culos no regulares como escenarios de producción. Para resolver r-CSP proponemos emplear metaheurı́sticas constructivas que ya han sido efectivas en el CSP tradicional: GRASP y VNS. Evaluamos el rendimiento de estos algoritmos en r-CSP extendiendo las instancias disponibles en la literatura añadiendo la semántica de flotas de vehı́culos especiales. N...

En este trabajo se describe el desarrollo e implementación de un Sistema de Soporte a la Decisión (DSS) que ayudará en el proceso de cálculo de rutas y llenado de camiones, que tienen que transportar un número considerable de vehículos desde 8 orígenes y distribuirlos entre más de 3.000 posibles destinos repartidos por España y Portugal (incluidos algunos de Francia, Alemania, etc.). Se analiza, en primer lugar, el comportamiento de distintas metodologías a la hora de resolver un problema de rutas del tipo MDVRP y VRPTW. Tras ello, se opta por la utilización de la heurística GRASP como núcleo del optimizador que será desarrollado como una aplicación Web. El resultado es una mejora en la utilización del cubicaje de los vehículos, y una racionalización en las rutas que se traducen en un descenso de los costes de transporte.

La ponencia presenta un algoritmo heurístico secuencial de construcción de rutas que permite la resolución del problema generalizado de las rutas con restricciones temporales relajadas y de capacidad "capacitance vehicle routing problem with soft time windows" (CVRPSTW). Se adopta una función objetivo basada en la rentabilidad que supera las deficiencias observadas en los modelos clásicos, y que evalúa mediante penalizaciones económicas el quebranto de las restricciones, lo cual mejorará la exploración del espacio de soluciones. Se introducen criterios mejorados de inicio de rutas así como una nueva métrica de proximidad basada en la rentabilidad marginal que perfecciona los principios de ahorro espacio-temporales habituales. La heurística aborda generalizaciones en las suposiciones clásicas del problema tales como la uniformidad en las características de la flota y los clientes, autorizando el paso de distintos recorridos por un nodo o el inicio de varias rutas por un vehículo. Asimismo se describen los criterios que han parametrizado la resolución del problema, lo cual facilita la consecución de conjuntos de soluciones factibles susceptibles de mejora con sistemas inteligentes de optimización.

La ponencia presenta un algoritmo heurístico secuencial de construcción de rutas que permite la resolución del problema generalizado de las rutas con restricciones temporales relajadas y de capacidad "capacitance vehicle routing problem with soft time windows" (CVRPSTW). Se adopta una función objetivo basada en la rentabilidad que supera las deficiencias observadas en los modelos clásicos, y que evalúa mediante penalizaciones económicas el quebranto de las restricciones, lo cual mejorará la exploración del espacio de soluciones. Se introducen criterios mejorados de inicio de rutas así como una nueva métrica de proximidad basada en la rentabilidad marginal que perfecciona los principios de ahorro espacio-temporales habituales. La heurística aborda generalizaciones en las suposiciones clásicas del problema tales como la uniformidad en las características de la flota y los clientes, autorizando el paso de distintos recorridos por un nodo o el inicio de varias rutas por un vehículo. Asimismo se describen los criterios que han parametrizado la resolución del problema, lo cual facilita la consecución de conjuntos de soluciones factibles susceptibles de mejora con sistemas inteligentes de optimización.

This paper introduces a proactive version of Hill Climbing (or Local Search). It is based on the identification of the best neighborhood through the repeated application of mutations and the evaluation of theses neighborhood by using FDC (Fitness Distance Correlation). The best neighborhood is used during a time window, and then the analysis is repeated. An experimental study was conducted in 28 functions on binary strings. The proposed algorithm achieves good performance compared to other metaheuristics (Evolutionary Algorithms, Great Deluge Algorithm, Threshold Accepting, and RRT).

El trabajo se centra en optimizar los costes de pórticos de edificación mediante métodos heurísticos y metaheurísticos, demostrando su efectividad. Los métodos heurísticos utilizados son la búsqueda aleatoria y el gradiente, y los metaheurísticos, son la búsqueda de aceptación por umbrales (TA) y la cristalización simulada (SA). Todos los métodos de búsqueda han sido aplicados a un pórtico de dos vanos y cuatro plantas con 81 variables de diseño. La evaluación de cada una de las soluciones se realiza mediante un módulo de comprobación según la normativa EHE. El cálculo de esfuerzos se realiza por un programa matricial interno aplicando las cargas de la NBE AE-88. Se concluye que la cristalización simulada es la metaheurística más eficiente de las cuatro heurísticas comparadas, mejorando en un 1.1% los resultados del TA, en un 31.6% los del gradiente y en un 253.6% los de la búsqueda aleatoria.

RESUMEN La ponencia presenta un procedimiento de optimización económica de rutas de reparto con flotas de vehículos heterogéneas y horarios de servicio flexibles VRPHESTW. Para ello se presenta una nueva heurística, denominada “Big-Bang” basada en la ...

The production chain for the treatment of vehicles at the end of life is very important to any country, both economically and environmentally. The decision to end the life of vehicles must be taken at the right time in order to get the smallest economic and environmental negative effects to the vehicles operation. This paper proposes that this assessment, in the case of transport fleets, starts from the identification of vehicles which operation is irrational. This identification can be obtained comparing the vehicles readiness with the minimum permissible readiness. For this, the boundary condition of fleet rational use is defined and integrated with the equation for calculating the indicator Readiness. This allows obtaining a function whose parameters depend on the specific technical and economic characteristics where transportation activity occurs so the reference value for the comparison is determined. It also shows the application to a real case that allowed to identify vehicles whose operation is irrational and then to evaluate whether to pass to the supply chain for end of life vehicles. Analysis of the motor vehicles readiness as a means of end of life assessment RESUMEN La cadena productiva para el tratamiento de los vehículos al final de su vida útil es de gran importancia para cualquier país, tanto desde el punto de vista económico como medioambiental. La decisión de dar por terminada la vida útil de vehículos debe tomarse oportunamente, de manera que las afectaciones económicas y medioambientales de la explotación de los vehículos sean menores. El presente trabajo propone que esta valoración, en el caso de las flotas de transporte, parta de la identificación de los vehículos cuya explotación es irracional. Esta identificación se puede obtener como resultado de la comparación de la disposición técnica de los vehículos con la disposición técnica mínima permisible. Para ello se define la condición límite de uso racional de las flotas y se integra con la ecuación de cálculo del Coeficiente de Disposición Técnica. Esto permite obtener una función cuyos parámetros dependen de las características técnico-económicas concretas donde se desarrolla la actividad de transportación con lo que se determina el valor de referencia para la comparación. Asimismo, se muestra la aplicación a un caso de estudio que permitió identificar los vehículos cuya explotación es irracional y de esta manera decidir, luego del análisis correspondiente, la conveniencia de darles baja y transitar a la cadena productiva para el tratamiento de fin de vida. Palabras Claves: Disposición técnica, fin de vida útil de los vehículos, uso racional, vehículos automotores. I. INTRODUCCIÓN En los últimos años el estudio de las cadenas productivas para el tratamiento de los vehículos al final de su vida útil toma cada vez más importancia, a juzgar por la presencia que tiene el tema en las publicaciones internacionales [1]. Los vehículos automotores al final de su vida útil (VFU) son una fuente de desechos reciclables y reutilizables. Entre los desechos reciclables 135

The scheduling of transportation systems has traditionally been done once a day. At beginning of a working day, the planner establishes which tasks will be carried out by each vehicle. Then, traffic jam, breakdown and any unexpected problem will cause delays on our timetable. In this paper, we propose to use real-time vehicle position knowledge to solve this problem. So, the planner is permanently enabled to reallocate tasks as the problem conditions change. As both drayage problem is a NP-Hard problem and a high-speed procedure is required, exact methods are not computationally feasible. So, a heuristic algorithm has been implemented to perform the problem described.

Este articulo resuelve el problema del acarreo en una red con enlaces cuya duración es estocástica. Y pone de relieve la importancia del conocimiento en tiempo real de la posición exacta de los vehículos de la flota para llevar a cabo una correcta asignación de tareas a la misma. El modelo tiene un carácter dinámico al ser capaz de reasignar tareas a medida que se conocen datos con mayor certeza.

El Problema de Enrutamiento de Vehículos con Recogida y Entrega Simultánea es una extensión del Problema de Enrutamiento de Vehículos con Restricciones de Capacidad. El objetivo de este problema es diseñar rutas que satisfagan la demanda de recogida y entrega de los clientes en una única visita y se minimice el costo total de transportación. En este trabajo se presenta una estrategia de penalización basada en la metaheurística Greedy Randomized Adaptive Search Procedure. En la construcción de las soluciones iniciales se utilizó una simplificación del concepto de factibilidad y se empleó la Búsqueda por Entornos Variables Descendentes para realizar la búsqueda local en cada paso. En este trabajo se proponen diferentes variantes de GRASP. Los resultados computacionales muestran el comportamiento de los algoritmos desarrollados para el conjunto de prueba descrito por Salhi y Nagy.
The Vehicle Routing Problem with Simultaneous Pickup and Delivery is an extension of the well-known Capacitated Vehicle Routing Problem. The goal of this problem is to design routes in such a way that pickup and delivery demands of each customer must be performed with the same vehicle and the overall cost is minimized. In this paper a penalization approach based on Greedy Randomized Adaptive Search Procedure is presented. For the initial solution a relaxation of the feasibility constrain is considered and Variable Neighborhood Descendant is used to perform local search at each step. This study proposes different variants of GRASP. Experimental results show the performance of the proposed approach for the Salhi and Nagy benchmark.

Resumen El Problema de Enrutamiento de Vehículos con Recogida y Entrega Mixta (VRPSPD) consiste en diseñar un conjunto disjunto de rutas tales que se logre la integración óptima de los servicios de recogida y entrega de mercancía a un conjunto de clientes. Cada clientes requiere solo uno de los servicios. Este problema pertenece a la clase NP-duro. En este trabajo se propone una estrategia basadas en la metaheurística Búsqueda Local Iterada. Los resultados obtenidos son competitivos con los reportados en la literatura.
The Vehicle Routing Problem with Mixed Pickup and Delivery consists in the design of a disjoint route set in which the demands of a given sets of clients are satisfied by optimally combining pickup and delivery services. Each client requires only one service. This is an NP-hard problem. In this work is it proposed in strategy inspired in the Iterated Local Search metaheuristic. The obtained results are competitive with current state-of-the-art solutions.

Resumen. Uno de los problemas típicos que conforman la gestión logística habitual es el de rutas de vehículos. Inicialmente enunciado en la década de 1950, ha sido ampliamente estudiado, y se han ideado diversas técnicas para resolverlo. El presente artículo tiene por objetivo hacer una revisión bibliográfica de este problema, desde el punto de vista de las extensiones que se han desarrollado para el problema inicial, los métodos de resolución existentes y como los avances tecnológicos han posibilitado la obtención de mejores soluciones a las instancias generadas para comparar el rendimiento de los procedimientos (benchmark). Para esto, se revisa la literatura generada al respecto en la última década, para posteriormente identificar los enfoques más exitosos, los esfuerzos de unificación de modelos, así como las proyecciones que existen en este campo. Se observa que la combinación de métodos de resolución aproximados generales (metaheurísticas híbridas) es y serán una línea de investigación fructífera, así como la generación de métodos exactos más eficientes.

Se presenta una versión del algoritmo del solterón aplicada en la optimización económica de rutas de reparto con flotas de vehículos heterogéneas y horarios de servicio flexibles VRPHESTW. El algoritmo se ha basado en la búsqueda probabilista en entornos variables con múltiples operadores.

RESUMEN La ponencia presenta un procedimiento de optimización económica de rutas de reparto con flotas de vehículos heterogéneas y horarios de servicio flexibles VRPHESTW. Para ello se presenta una nueva heurística, denominada “Big-Bang” basada en la ...

In this paper, particular conditions of retail trade SMEs was analyzed, identifying not enough financial resources for using powerful tools for solve vehicle routing problem (VRP). On the other hand, in literature revised could not be identified studies about application of current approaches for solving VRP in SMEs. Additionally because of high cost, commercial software do not fit investment budget of those companies. Through a simple insertion heuristic for VRP with split deliveries and time windows (SDVRPTW), developed on an accessible technology platform like Microsoft® Excel™, was validated that SDVRPTW is an appropriate approach for solving vehicle routing problem on retail trade SMEs. Computational results show that the heuristic proposed can reduce about 50% the fleet size.

La ponencia presenta un procedimiento de optimización económica de rutas de reparto con flotas de vehículos heterogéneas y horarios de servicio flexibles VRPHESTW. Para ello se emplea una versión de la búsqueda local iterada, donde el movimiento que guía el paso de un óptimo local a otro lo constituye una reconstrucción parcial de la solución. El algoritmo emplea para explorar el espacio de soluciones una búsqueda probabilista en entornos variables con una aceptación de máximo gradiente. El algoritmo propuesto encuentra soluciones de elevada calidad, con tiempos de cálculo menores al de otras metaheurísticas. Además, si se permite la penalización en la demanda no satisfecha, la estrategia encuentra soluciones de rutas con menores vehículos y mayor beneficio en la operación.

En la actualidad, la gestión de rutas es un aspecto fundamental en las empresas cuya actividad se basa principalmente en el transporte, ya que supone elevados costes de carburantes, mano de obra, etc. En este artículo, se estudia el caso de la empresa Semacaf Máquinas de Café S.L., perteneciente al sector de la distribución automática, que quiere evaluar la efectividad de su política actual de rutas y compararla con la políticaóptima obtenida mediante las aplicaciones informáticas Grafos y Rutas, basadas en algoritmos pertenecientes a la Teoría de Grafos.

En este artículo, se analizan las condiciones particulares de las PYMEs del comercio al por menor, identificando recursos insuficientes en el uso de herramientas robustas para la solución del problema de ruteo de vehículos (VRP). Por otra parte, en la literatura revisada no se encuentra evidencia de estudios sobre la aplicación de enfoques actuales para la solución de VRP en PYMES, y aunque existe software comercial, por su alto costo no se ajustan al presupuesto de inversión de dichas compañías. Mediante una heurística de inserción sencilla para el VRP con entregas divididas y ventanas de tiempo (SDVRPTW), implementada en una plataforma tecnológica de fácil acceso como Microsoft® ExcelTM, se validó que el SDVRPTW es un enfoque adecuado para abordar la problemática de ruteo de vehículos en compañías PYMEs del sector comercial al por menor. Los resultados computacionales muestran que la heurística propuesta logra reducir aproximadamente en un 50% el número de vehículos empleados.

Resumen. Uno de los problemas típicos que conforman la gestión logística habitual es el de rutas de vehículos. Inicialmente enunciado en la década de 1950, ha sido ampliamente estudiado, y se han ideado diversas técnicas para resolverlo. El presente

A lo largo de las dos últimas décadas, se han ido desarrollando diversos procedimientos de búsqueda de soluciones que partían con un objetivo común: resolver un determinado problema para el que era muy costoso obtener su solución exacta mediante los métodos de optimización tradicionales. Esa obsesión por resolver de manera exacta los problemas ha ido desapareciendo, incluso en los ámbitos empresarial y de servicios, en los que los responsables se conforman con obtener soluciones que les permitan resolver sus problemas de forma rápida y económica, valorando de forma positiva una comprensión del procedimiento utilizado. De esta manera, han ido proliferando las heurísticas, hasta constituir hoy en día materia de estudio en la mayoría de las facultades de ciencias e ingenierías.

Resumen. Uno de los problemas típicos que conforman la gestión logística habitual es el de rutas de vehículos. Inicialmente enunciado en la década de 1950, ha sido ampliamente estudiado, y se han ideado diversas técnicas para resolverlo. El presente

LA TRASCENDENCIA económica del sector del transporte genera costos sociales y medioambientales de gran envergadura. Esta actividad supone aproximadamente un sexto del producto interno bruto de los países industrializados (ver Yepes, 2002). Un estudio del National Council of Physical Distribution (ver Ballou, 1991) estima que el transporte sumó un 15% del Producto Interno Bruto de Estados Unidos en 1978, constituyendo más del 45% de todos los costos logísticos de las organizaciones. En España, según datos del Ministerio de Fomento (ver CTCICCP, 2001), la participación del sector en el valor añadido bruto del año 1997 se situó en un 4.6%. En cuanto al empleo, 613,400 personas se encontraban ocupadas en el año 1999 en el sector de transportes en España, lo cual representa el 3.69% de la población activa. La distribución física representa para las empresas entre la sexta y la cuarta parte de las ventas y entre uno y dos tercios del total de los costos logísticos .

En este artículo se utilizan los ocho elementos básicos para diseñar algoritmos genéticos aplicables a estudios de optimización de carácter general descritos por Medina(1998a). Esta técnica metaheurística originalmente desarrollada para resolver el TSP ha sido modificada para resolver satisfactoriamente el CVRP y el SCVRP. Se aplica al problema de distribución de baja demanda con pasajeros que viajan entre un aeropuerto "hub" en Alicante y 30 destinos turísticos en Europa Occidental y Norte de Africa. Se analiza la flexibilidad y robustez de los algoritmos genéticos y la posibilidad de combinarse con la inteligencia humana en la solución de problemas complejos y dinámicos de distribución de pasajeros y mercancías, afectados por cambios frecuentes de legislación y política tarifaria.

La ponencia describe una metaheurística de resolución de problemas de optimización combinatoria basada en un esquema de cristalización simulada de reinicios múltiples a temperaturas decrecientes y que emplea en la búsqueda diversos operadores, entre los cuales figuran los de reconstrucción de soluciones. Esta estrategia es adecuada a los problemas con espacios de soluciones abruptos, discontinuos y con numerosas restricciones. Se aplica la estrategia propuesta a un problema de rutas con ventanas temporales VRPTW empleando como función objetivo el beneficio económico y se analiza la influencia de algunos parámetros de la metaheurística.

Se presenta una metaheurística trifase basada en GRASP, búsqueda local aleatoria con múltiples operadores, aceptación por umbrales y reconstrucción de soluciones para la resolución del problema de las rutas con flotas heterogéneas y ventanas temporales flexibles con jornada laboral de coste variable y con la inclusión de la congestión por tráfico. Se define un modelo de penalización económica para los horarios de servicio que recoge la insatisfacción del cliente. Se emplea una función objetivo basada en el beneficio económico como lenguaje común en la medición de tarifas, costes y ruptura de restricciones. Por último se analiza la variación de las tarifas y de los costes en la calidad de los resultados.

Se presenta una versión del algoritmo del solterón aplicada en la optimización económica de rutas de reparto con flotas de vehículos heterogéneas y horarios de servicio flexibles VRPHESTW. El algoritmo se ha basado en la búsqueda probabilista en entornos variables con múltiples operadores.

The paper presents the last results of this I+D+I project whose main objective is the development of professional software that solves real problems of fleets of capacited vehicles (CVRP), management and routing calculation. This software combines three elements intelligently: geographic information system (GIS), the logistic system information (VRP-XML), and the mathematical models for combinatorial optimization, that allows solve the routing problems.

En este trabajo se presenta el modelo para un problema de rutas de distribución con flota heterogénea considerando restricciones de peso y volumen para diferentes instancias. Debido a la complejidad para encontrar la solución del modelo, se desarrolló una heurística de segmentación de nodos que permite conformar regiones bajo tres criterios: aislamiento, alejamiento y distancia al almacén, considerando que el número de nodos de cada segmento estén equilibrados. Cada región se resuelve de manera óptima usando software comercial de optimización con el modelo de flota heterogénea que determina el tamaño de la flota y la ruta que debe seguir cada vehículo. Se presentan los resultados para cada instancia y se compara el número de rutas, capacidad utilizada de los vehículos y el tiempo de solución.

This work presents a heterogeneous fleet vehicle routing problem that considers weight and volume constraints for several instances. Because of the complexity to find the optimal solution of the model, a segmentation heuristic was developed to create regions of nodes under three criteria: isolation, separation, and distance to the depot, considering a similar number of nodes in each region. Each region is solved optimally with commercial optimization software with the heterogeneous fleet model to determine the size of the fleet and the route for each vehicle. The results for each instance compare the number of routes, the capacity used in the vehicles, and the solution time.

En este artículo se presenta el trabajo realizado para la definición de una estructura de etiquetas VRP-XML que define los elementos de un documento que facilita el intercambio de datos en el contexto de los VRP (Vehicle Routing Problems). Todavía no existe un estándar consolidado para el intercambio de datos en este ámbito de trabajo, por lo que el objetivo de este artículo es proponer una estructura y conjunto de elementos que ayuden a este fin. En el artículo se subraya la importancia, la aplicación práctica y el modelo básico de este tipo de problemas. Se ilustra la relación entre el modelo VRP-XML y el sistema de información empresarial. Por último se muestran las líneas de futuro y posibles extensiones al modelo propuesto.

Se presenta una metaheurística trifase basada en GRASP, búsqueda local aleatoria con múltiples operadores, aceptación por umbrales y reconstrucción de soluciones para la resolución del problema de las rutas con flotas heterogéneas y ventanas temporales flexibles con jornada laboral de coste variable y con la inclusión de la congestión por tráfico. Se define un modelo de penalización económica para los horarios de servicio que recoge la insatisfacción del cliente. Se emplea una función objetivo basada en el beneficio económico como lenguaje común en la medición de tarifas, costes y ruptura de restricciones. Por último se analiza la variación de las tarifas y de los costes en la calidad de los resultados.

La ponencia presenta un procedimiento de resolución aproximada en la optimización económica de rutas de reparto con flotas de vehículos heterogéneas y horarios de servicio flexibles VRPHESTW basado en la búsqueda probabilista en entornos variables y en la aceptación por umbrales estocásticos. Se ha ensayado en un problema concreto la eficacia de la búsqueda con múltiples operadores así como la ventaja del empleo de la aceptación por umbrales. Sin embargo, la introducción de ruidos estocásticos gaussianos en los umbrales no ha representado una mejora significativa del procedimiento.

La ponencia presenta un procedimiento de optimización económica de rutas de reparto con flotas de vehículos heterogéneas y horarios de servicio flexibles VRPHESTW. Para ello se presenta una nueva heurística, denominada "Big-Bang" basada en la modificación gradual de la variable espacial donde se ubican los nodos que representan a los clientes. La simulación de esta heurística de relajación consiste en reducir la velocidad de todos los vehículos, que al principio es muy alta para estabilizarse al final en su verdadera magnitud. El algoritmo emplea para explorar el espacio de soluciones una búsqueda probabilista en entornos variables con una aceptación de máximo gradiente. El algoritmo propuesto encuentra soluciones de elevada calidad, con la ventaja de poder utilizar otros procedimientos de búsqueda local que resulten más eficientes que el de máximo gradiente (algoritmo del solterón, aceptación por umbrales, búsqueda tabú, etc.).

La ponencia presenta un algoritmo heurístico secuencial de construcción de rutas que permite la resolución del problema generalizado de las rutas con restricciones temporales relajadas y de capacidad "capacitance vehicle routing problem with soft time windows" (CVRPSTW). Se adopta una función objetivo basada en la rentabilidad que supera las deficiencias observadas en los modelos clásicos, y que evalúa mediante penalizaciones económicas el quebrando de las restricicones, lo cual mejorará la exploración del espacio de soluciones. Se introducen criterios mejorados de inicio de rutas así como una nueva métrica de proximidad basada en la rentabilidad marginal que perfecciona los principios de ahorro espacio-temporales habituales.