Un enfoque exacto para seleccionar estaciones de recogida y entrega en áreas urbanas para reducir los costos de emisión de distribución
Autores: Sciomachen, Anna; Truvolo, Maria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un enfoque exacto para seleccionar estaciones de recogida y entrega en áreas urbanas para reducir los costos de emisión de distribución
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Problema de enrutamiento de ubicación multifacilidades
áreas urbanas
Red de distribución
Estaciones de recogida-entrega
Costo sostenible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Este documento trata sobre una variante del problema de ubicación y enrutamiento de múltiples instalaciones en áreas urbanas. La red de distribución se modela mediante un grafo no dirigido, en el que los nodos se dividen en un conjunto de estaciones de recogida-entrega, un depósito y un conjunto de clientes. Los arcos representan las conexiones de costo mínimo entre nodos. Un cliente se asigna a una estación de recogida-entrega si puede llegar a ella al costo sostenible más bajo, es decir, a pie o en bicicleta, sin exceder una distancia máxima predefinida. El objetivo es minimizar el costo total de entrega de los bienes, incluidas las emisiones de contaminantes. En esta perspectiva, tanto la distancia de viaje como los medios de transporte juegan un papel clave. Presentamos un enfoque novedoso exacto basado en la partición del espacio de investigación de las soluciones de un modelo de Programación Lineal Mixta Entera. En el modelo, las variables de decisión booleanas, que representan la selección de las ubicaciones para las estaciones de recogida-entrega, se fijan simultáneamente con la solución del clásico Problema del Viajante de Comercio. Una restricción de ramificación nos permite determinar la ruta que sirve a las estaciones de recogida-entrega seleccionadas y la ruta, si la hay, que sirve a los clientes que no van a ninguna estación de recogida-entrega. Realizamos una extensa experimentación para probar la eficiencia computacional del enfoque propuesto y analizar la robustez de la solución óptima con respecto a la distancia máxima de los clientes desde las estaciones, su costo de activación y las emisiones de contaminantes. La efectividad del enfoque propuesto en términos de calidad de la solución y tiempo de cálculo está certificada por un conjunto de pruebas computacionales basadas en instancias generadas aleatoriamente con hasta 150 clientes y 30 estaciones de recogida-entrega. La aplicación del método exacto propuesto a un estudio de caso relacionado con un distrito de la ciudad de Génova (Italia) confirma su validez también para abordar de manera sostenible problemas de entrega urbanos de tamaño real. También se propone una evaluación de incentivos para los clientes que utilizan las estaciones de recogida-entrega, posiblemente implementando políticas de descuento en pedidos.
Descripción
Este documento trata sobre una variante del problema de ubicación y enrutamiento de múltiples instalaciones en áreas urbanas. La red de distribución se modela mediante un grafo no dirigido, en el que los nodos se dividen en un conjunto de estaciones de recogida-entrega, un depósito y un conjunto de clientes. Los arcos representan las conexiones de costo mínimo entre nodos. Un cliente se asigna a una estación de recogida-entrega si puede llegar a ella al costo sostenible más bajo, es decir, a pie o en bicicleta, sin exceder una distancia máxima predefinida. El objetivo es minimizar el costo total de entrega de los bienes, incluidas las emisiones de contaminantes. En esta perspectiva, tanto la distancia de viaje como los medios de transporte juegan un papel clave. Presentamos un enfoque novedoso exacto basado en la partición del espacio de investigación de las soluciones de un modelo de Programación Lineal Mixta Entera. En el modelo, las variables de decisión booleanas, que representan la selección de las ubicaciones para las estaciones de recogida-entrega, se fijan simultáneamente con la solución del clásico Problema del Viajante de Comercio. Una restricción de ramificación nos permite determinar la ruta que sirve a las estaciones de recogida-entrega seleccionadas y la ruta, si la hay, que sirve a los clientes que no van a ninguna estación de recogida-entrega. Realizamos una extensa experimentación para probar la eficiencia computacional del enfoque propuesto y analizar la robustez de la solución óptima con respecto a la distancia máxima de los clientes desde las estaciones, su costo de activación y las emisiones de contaminantes. La efectividad del enfoque propuesto en términos de calidad de la solución y tiempo de cálculo está certificada por un conjunto de pruebas computacionales basadas en instancias generadas aleatoriamente con hasta 150 clientes y 30 estaciones de recogida-entrega. La aplicación del método exacto propuesto a un estudio de caso relacionado con un distrito de la ciudad de Génova (Italia) confirma su validez también para abordar de manera sostenible problemas de entrega urbanos de tamaño real. También se propone una evaluación de incentivos para los clientes que utilizan las estaciones de recogida-entrega, posiblemente implementando políticas de descuento en pedidos.