A lo largo de los años, el problema de enrutamiento de vehículos ha sido estudiado por varios autores, creando varias extensiones, como el problema de enrutamiento de vehículos de varios compartimentos. Varios estudios en la literatura han abordado este problema, pero pocos lo han resuelto a través de enfoques exactos debido a la convolución del modelo. De esta manera, se propone un modelo matemático para el problema de enrutamiento de vehículos de varios compartimentos con ventanas de tiempo, en el que se distribuyen tres tipos de productos de combustible a un conjunto de clientes utilizando una flota homogénea limitada. El modelo considera explícitamente las ventanas de tiempo, así como los tiempos de descanso reglamentarios para los conductores y los límites de tiempo para cada viaje y para los horarios de trabajo, abordando los requisitos de soporte de decisiones de una empresa real, lo cual es escaso en la literatura. La solución óptima determina, para cada vehículo, la ruta de distribución y el tiempo para realizar las entregas con la correspondiente carga de productos en compartimentos, complementada con el cálculo de emisiones de carbono. El objetivo principal es minimizar la distancia total recorrida, que corresponde a la suma de las distancias recorridas por cada uno de los vehículos asignados. Los resultados permiten la evaluación de la optimización de la solución aplicada a un conjunto de instancias para una empresa portuguesa para evaluar el rendimiento y comparar las mejoras en el soporte de decisiones con los procedimientos actuales de la empresa.