Ingeniería Industrial · 2024
SMCVPRTW problema de ruteo estocástico multi-criterio: integrando capacidades de carga y ventanas de tiempo
Solo ficha. El repositorio marca este trabajo como «De acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, "Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores", los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.»: el PDF no es público, así que aquí no hay texto para leer. Ver la ficha en el repositorio.
Resumen
Esta tesis aborda el Problema de Ruteo Estocástico Multi-Criterio con restricciones de capacidad de carga y ventanas de tiempo, desarrollado para optimizar la logística en contextos urbanos y nacionales en Colombia. El problema radica en los desafíos enfrentados por el transporte de carga debido a la congestión vehicular, restricciones gubernamentales y variabilidad en las condiciones del tráfico, los cuales impactan la eficiencia y puntualidad de las cadenas de suministro. En este contexto, la planificación manual prevalente en muchas empresas carece de adaptabilidad y precisión, lo que genera altos costos operativos y problemas para cumplir con los compromisos logísticos. Para abordar estas deficiencias, se diseñó una herramienta predictiva que utiliza técnicas avanzadas como el algoritmo de Optimización por Colonias de Hormigas (ACO), simulaciones de Monte Carlo y el método del Vecino Más Cercano. Estas metodologías permiten modelar rutas bajo objetivos multicriterio, como minimizar tiempo y distancia mientras se respetan las ventanas de tiempo. La herramienta cuenta con una interfaz intuitiva que integra macros de Excel y APIs de Google, facilitando la entrada de datos, la visualización de rutas optimizadas en mapas interactivos y la generación de reportes detallados. Durante el proceso de diseño y desarrollo, se llevaron a cabo experimentos para verificar los parámetros óptimos de ACO mediante 27 combinaciones evaluadas en diferentes escenarios logísticos. Estos experimentos identificaron configuraciones que equilibran la exploración y explotación en el espacio de búsqueda. Este enfoque permitió personalizar la herramienta según las prioridades del usuario, como la reducción de tiempos de viaje o el cumplimiento de restricciones operativas. Las pruebas realizadas en escenarios urbanos demostraron mejoras significativas en la eficiencia logística, reduciendo las distancias totales recorridas en un 32% y los tiempos operativos en un 6%, además de disminuir la cantidad de camiones necesarios para las entregas. En contextos nacionales, las distancias se redujeron hasta en un 33% y los tiempos operativos en un 31%, priorizando la capacidad de los vehículos y minimizando las emisiones de CO₂. La herramienta también considera restricciones de diseño como la antigüedad de los camiones, regulaciones locales de tráfico, accesibilidad a áreas específicas y las ventanas de tiempo de los clientes. Estas limitaciones están integradas en el modelo para generar rutas viables y sostenibles que cumplan con las normativas vigentes. Las simulaciones realizadas con Monte Carlo estimaron escenarios de tráfico realistas para ajustar la planificación, mientras que la API de Google Distance Matrix proporcionó datos en tiempo real sobre tráfico y tiempos de viaje, mejorando la confiabilidad del modelo. En términos de implementación, la herramienta demostró ser una solución costo-efectiva para las empresas, maximizando la utilización de recursos como la flota vehicular y contribuyendo a la sostenibilidad ambiental al reducir la huella de carbono asociada al transporte. Su capacidad para optimizar rutas en tiempo real y ajustarse dinámicamente a condiciones imprevistas convierte este desarrollo en una solución innovadora en el campo logístico. Desde una perspectiva tangible de diseño, la herramienta genera diagramas de Gantt para visualizar secuencias de entrega, asignaciones de vehículos y tiempos de carga y descarga, facilitando la gestión operativa. En las pruebas realizadas, se priorizó el uso de camiones modernos y se implementaron medidas para evitar el uso innecesario de vehículos antiguos, mejorando la sostenibilidad operativa. Además, los datos obtenidos de empresas locales validaron la efectividad del sistema al compararlo con metodologías tradicionales de ruteo, mostrando mejoras significativas en la eficiencia operativa y la reducción de costos. La herramienta desarrollada no solo optimiza rutas de transporte, sino que también facilita la toma de decisiones estratégicas al proporcionar visualizaciones claras y adaptarse a diferentes escenarios.