Optimización sostenible y gestión eficiente de flotas urbanas

Abstract

En esta tesis, dentro del marco de la logística urbana y la sostenibilidad, se presentan y se resuelven dos nuevas variantes de la familia de los Vehicle Routing Problem (VRP) además de una novedosa política de recogida de residuos sólidos basados en información en tiempo real del nivel de llenado de los contenedores. Los nuevos VRP, de los que se incluyen sus respectivos modelos matemáticos, son el Vehicle Routing Problem with Access Time Window (VRPATW) y el Rich Vehicle Routing Problem with zone-dependent transportation cost (RVRPZD). Además de estos VRP inéditos se presenta también una variante de VRP para resolver el problema de recogida de residuos sólidos urbanos. Para solucionar estos problemas, todos ellos ubicados en la ciudad de Sevilla, se diseñan, implementan y calibran diferentes heurísticas y metaheurísticas tales como Algoritmos genéticos, búsquedas Tabú y algoritmos greedy. Estas herramientas de resolución se usan para resolver cientos de experimentos diseñados sobre un modelo de más de 1200 nodos de la ciudad de estudio. Y con los resultados obtenidos se sacan conclusiones relevantes sobre la mejora de la sostenibilidad de la logística urbana, el ahorro y la optimización de las flotas urbanas y la inclusión del concepto de sostenibilidad en la empresa privada, entre otras cosas.

This thesis, after introducing the framework of urban logistics and sustainability, presentes two new variants of the family of the Vehicle Routing Problem (VRP), along with a new policy for solid waste collection based on real-time information concerning the fill level of the containers. The document defines and formulates the mathematical models for the Vehicle Routing Problem with Access Time Window (VRPATW) and the Rich Vehicle Routing Problem with zone-dependent transportation cost (RVRPZD), and also includes the description of the recyclable waste collection problem with real-time data. To solve these problems for the case study of the city of Seville, the thesis shows the design, implementation and calibration of different heuristics and metaheuristics based on genetic algorithms, tabu search and greedy algorithms. These resolution tools are used to solve hundreds of experiments designed on a model withmore than 1200 nodes of the city of study. With the results the author draws relevant conclusions on how to improve the sustainability of urban logistics, the optimization of urban fleets, and the inclusion of the concept of sustainability in a private transportation company.