Solución del problema de localización y ruteo usando un modelo matemático flexible y considerando efectos ambientales

En los últimos años, las empresas, gobiernos y la sociedad en general han incrementado su atención hacia el medio ambiente. Eso explica el interés de todo tipo de organizaciones en la medición y reducción del impacto ambiental generado en la producción y distribución de productos y servicios, solicitados por los clientes en cantidades y tiempos determinados de entrega. La gestión eficiente de este tipo de operaciones marca la diferencia entre las empresas exitosas y otras opciones disponibles en el mercado. En el gerenciamiento de la cadena de suministro aparece el ruteo de vehículos como un aspecto importante que debe ser considerado, pero ligado a esta decisión operativa, esta la localización de los centros de distribución. La combinación de estos dos aspectos determina la atención oportuna a los usuarios finales. En esta investigación se planteó un modelo matemático para la solución del problema de localización y ruteo con restricciones de capacidad utilizando flota propia y subcontratada (CLRPPC) flexible y adaptable a otras variantes tales como el problema de ruteo utilizando flota propia y subcontratada con un único depósito (VRPPC) y con múltiples depósitos (MDVRPPC). Para plantear un modelo con base en estas características, se analizaron algunas propiedades observadas en la formulación de modelos eficientes para el problema de la planeación de la expansión de redes de distribución de energía eléctrica, principalmente las relacionadas con la reconfiguración en la generación de topologías radiales. Una vez determinado el modelo fue posible mediante pequeñas modificaciones, solucionar otras variantes, entre las que se destacan el problema de localización y ruteo abierto (OLRP) y el problema de localización y ruteo considerando restricciones de capacidad (CLRP). En este trabajo se abordó el problema de localización y ruteo considerando restricciones de capacidad (CLRP), para su solución se consideraron aspectos como: Visitar cada cliente una única vez. Diseñar rutas que atiendan los clientes considerando tanto la capacidad de los depósitos como la de los vehículos. Minimizar el costo total de la operación que incluye: costos de apertura de los depósitos, costo de los arcos activos (rutas) y costos de utilización de los vehículos. Dentro del análisis del CLRP se consideraron diferentes variantes. Aquellas en las que se contempla el alquiler de una parte o la totalidad de la flota de vehículos para atender la demanda de los clientes. Cuando la atención se realiza con la flota completamente alquilada aparece el problema denominado OLRP, si se considera una mezcla entre flota propia y subcontratada el problema se denomina CLRPPC. Además de estas variantes del CLRP se analizaron otros problemas asociados CVRP, OVRP, VRPPC, MDVRP, MDOVRP y el MDVRPPC. Desarrollado el tema anterior, la investigación se centró en un tema de mucha actualidad e interés y es el que hace referencia al impacto ambiental, en el cual se trata de minimizar la cantidad de partículas emitidas por los vehículos, durante su operación, la cual fue calculada con base en la cantidad de combustible consumido y que consta de dos partes, la primera debida a su propio peso y la segunda debida a la cantidad de carga transportada. Se estudiaron modelos multi-objetivo, con compromisos óptimos entre costos de operación e inversión y la minimización de las emisiones de partículas, asociadas al consumo de combustible. Las variantes considerando impacto ambiental se definieron como problema de localización y ruteo verde (GCLRP) y problema de localización y ruteo abierto y verde (GOLRP). Estos modelos fueron resueltos con técnicas de programación exacta y escritos en lenguaje de programación AMPL. En cuanto a las versiones multi-objetivo, para su solución se aplicó el método Epsilon constraint. El modelo matemático propuesto es totalmente flexible y permite resolver tanto las versiones mono-objetivo como las multi-objetivo. Los resultados obtenidos en ambas versiones, son competitivos con las desarrollas por otros autores que usan para su solución métodos exactos, heurísticas y metaheurísticas, al realizar comparaciones en casos de la literatura especializada.