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XXXVI Encuentro Nacional de Docentes en Investigación Operativa, XXXIV Escuela de Perfeccionamiento en Investigación Operativa - OPTIMIZACIÓN DEL PROBLEMA DE RUTEO DE VEHÍCULOS CON DRONES USANDO ALGORITMOS GENÉTICOS
Congreso
Fecha:
2023Editorial y Lugar de Edición:
Escuela de Perfeccionamiento en Investigación OperativaISSN:
978-987-47251-4-1Resumen *
En los últimos años, la distribución de última milla se ha incrementado significativamente debido al comercio electrónico. Con el crecimiento exponencial de las ventas de productos que se distribuyen puerta a puerta, se estima que en cada ruta de distribución se deben entregar de 50 a 150 productos por día (Brown, 2019). Empresas líderes, como Amazon, Wal-Mart, Alibaba y DHL, ya están entregando sus productos con drones. En Argentina están comenzando a adoptar a los drones como modo de distribución. Ya se ha comenzado a estudiar el problema de ruteo de vehículos con drones (VRPD) (Wang y Sheu, 2019). Este es una extensión del clásico problema de ruteo de vehículos (VRP). En el VRPD camiones y drones operan de manera simultánea para entregar paquetes a los clientes. Una característica distintiva del VRPD es que un dron puede viajar en un camión, despegar de él para atender a los clientes y aterrizar nuevamente en ese u otro camión, siempre que se cumplan las limitaciones de alcance de vuelo y capacidad de carga (Euchi y Sadok, 2021). Rutear camiones y drones de manera simultánea hace que el problema sea mucho más desafiante y diferente al de la literatura clásica de ruteo de vehículos. Hay que tener en cuenta que el dron puede trasladarse a una alta velocidad y recorrer distancias cortas, transportar cargas livianas, su capacidad es de pocas unidades y el consumo de energía es bajo, mientras que el camión se traslada a una baja velocidad y puede recorrer largas distancias, transportar cargas pesadas, su capacidad es de varias unidades y su consumo de energía es alto (Chung, Sah y Lee, 2020). Al integrarse ambos modos de trasporte se logran equilibrar todos estos aspectos y esto hace que la entrega de los productos sea más eficiente aumentando el nivel de servicio (Kuo, Edbert, Zulvia y Lu, 2023). En este trabajo, a través de la programación matemática, se modeló el problema y se recurrió a un algoritmo genético para su resolución. Solo se generaron algunos experimentos con instancias chicas generadas aleatoriamente en un entorno urbano, y los resultados demostraron que la codificación o representación de las soluciones generadas y una correcta parametrización es clave para tener un algoritmo eficiente que resuelva este problema. La función objetivo considera costos, tiempos de entrega y consumo energético por lo que la misma debe minimizarse para encontrar un punto óptimo de operación. Los resultados numéricos confirman la importancia de combinar camiones y drones para mejorar el nivel de servicio y la energía consumida en todo el proceso de distribución. Información suministrada por el agente en SIGEVAPalabras Clave
DRONESRUTEO DE VEHÍCULOSPROGRAMACIÓN MATEMÁTICAMETAHEURÍSTICASDISTRIBUCIÓN DE ÚLTIMA MILLA