Blanquero Bravo, RafaelCarrizosa Priego, Emilio José2025-04-242025-04-242025-01-14Camacho Martín, M. (2025). Modelado, simulación y optimización de los procesos operacionales complejos de las infraestructuras logístico-portuarias: Gemelos digitales del puerto. (Tesis Doctoral Inédita). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/172063El estilo de vida del siglo XXI que conocemos depende en gran manera del comercio marítimo, aunque no sea de general conocimiento. Más del 90\% de los productos que utilizamos a diario cada uno de nosotros ha ocupado un lugar en un buque durante su transporte. Y es que, en términos económicos, es la manera más barata de transportar un bien de consumo. Este hecho posee grandes implicaciones en el empleo, el medioambiente y en el desarrollo económico de los pueblos. En este sentido, los puertos juegan un papel muy importante. Su posición geográfica es clave, pero no es menospreciable su productividad. Las grandes compañías de transporte internacional usan este dato en sus tomas de decisión. Por todo ello, esta tesis describe la investigación llevada a cabo para encontrar cómo la optimización matemática puede contribuir a mejorar esta característica portuaria desde un punto de vista holístico. Tras la definición de una metodología de modelización de puertos, vehículos, unidades de carga y de operaciones logísticas, esta tesis propone un algoritmo de optimización de programas de operaciones logísticas apoyado en el uso de una meta-heurística multiobjetivo y un gemelo digital basado en agentes independientes (Agent Based Modelling) que incorpora un optimizador lineal entero mixto. Esta propuesta, dado el carácter industrial de la tesis, ha sido implementada en una plataforma específicamente desarrollada que permite obtener resultados concretos para los casos de estudio de interés. Como conclusiones principales se encuentran las siguientes: Primera, que el enfoque utilizado habilita la colaboración apoyada en datos entre actores portuarios que deben coordinar sus programaciones para evitar la más que probable situación de bloqueo que se esconde dentro de las planificaciones, como hemos detectado. Segunda, que, en nuestros casos de estudio, la complejidad del problema a resolver no sólo reside en el gran número de vehículos que han de ser programados, sino que influye sobremanera en el resultado el número de operaciones que cada uno de ellos ha de realizar, aunque sean pocos en número. Y, por último, que la combinación de herramientas de programación matemática y de simulación permiten abordar problemas de alta complejidad como los tratados en esta tesis.The twenty-first century lifestyle, as we know it, depends largely on seaborne trade, although it is not generally known. More than 90 % of the products each of us use in a daily basis has occupied a place in a ship during its transportation. In economic terms, it is the cheapest way to globally transport a consumer good. This fact has great implications in employment, our environment and the economic development of our societies. In this sense, seaports play a very important role. Their geographical location is a key aspect, but their productivity is not to be underestimated. Large international transport companies use this information during their decision-making processes. For all these reasons, this thesis describes the research carried out to find how mathematical optimization can contribute to improve this seaport indicator from a holistic point of view. After the definition of a methodology for modelling ports, vehicles, cargo units and logistics operations, this thesis proposes an algorithm for optimizing logistic operation scheduling based in the use of a multi-objective metaheuristic and an independent agent based digital twin embedding a mixed-linear optimizer. This proposal, due to its industrial orientation, has been implemented in a newly developed platform that produces specific results for the case studies under study. The main conclusions are the following: First, that the approach used enables data-supported collaboration between seaport actors who must coordinate their scheduling to avoid the more than likely situation of blockage that is hidden within the planning, as we have detected. Second, that, in our case studies, the complexity of the problem to be solved does not only lie in the large number of vehicles that have to be scheduled, but also in the number of operations that each of them has to complete. Even if these vehicles are just a few, it greatly influences the result. And, finally, that the combination of mathematical programming and simulation tools allows tackling highly complex problems such as those dealt with in this thesis.application/pdf337 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess