Cooperación horizontal en problemas de rutas de vehículos con retornos

Abstract

En el mundo competitivo y global en que se desarrollan las actividades de las empresas, las prácticas de cooperación entre entidades distintas suponen una gran oportunidad para aumentar la eficiencia en las operaciones. Cuando la cooperación se desarrolla entre participant es que actúan al mismo nivel dentro de la cadena de suministro es llamada cooperación horizontal y para garantizar su validez, debe ser analizada en términos de costes y eficiencia. El propósito principal de esta tesis es conseguir las herramientas necesarias para poder evaluar el impacto y los beneficios potenciales de la puesta en marcha de actividades de cooperación horizontal entre empresas del ámbito de la logística y el transporte cuando realizan labores de distribución y recogida dentro de sus cadenas de reparto y abastecimiento respectivamente. En primer lugar, se hace una revisión de la literatura de las prácticas reales de cooperación horizontal en actividades de logística y transporte. Partiendo de procesos de negocio, se realiza su modelado en forma de problemas de optimización combinatoria. En particular se estudia su relación con el conocido problema de las rutas de vehículos (Vehicle Routing Problem o VRP). En este problema, se considera la optimización de la distribución de materiales entre clientes y depósito central con la creación de modelos de optimización combinatoria. Como resultado de este análisis, se obtienen tres modelos para analizar. Las rutas de vehículos con retornos, las rutas de vehículos con recogidas y entregas, y la consideración de la flota heterogénea. A continuación, con los modelos seleccionados se hace una revisión de la literatura existente como paso anterior a la creación de metodologías que los solucionen. Los tres problemas tratados son considerados como NP-complejos, por tanto, se plantea el diseño de meta-heurísticos que aborden estos problemas con las características más reales posibles. Se diseñan distintas metodologías para cada modelo basadas en la aleatoriedad sesgada para solucionar estos problemas de la forma más eficiente, simple y flexible posible. Finalmente, se contrastan los resultados obtenidos por la metodología propuesta, en comparación con las instancias utilizadas por otros algoritmos de la literatura que solucionan los mismos problemas. Se realizan experimentos exhaustivos y los resultados se comparan utilizando herramientas estadísticas. La conclusión es que la metodología propuesta consigue muy buenos resultados ya que mejora las mejores soluciones conocidas de 21 instancias reportadas en la literatura. En resumen, esta tesis doctoral muestra que se han conseguido resultados de alta calidad utilizando algoritmos sencillos basados en la aleatoriedad sesgada que están basados en heurísticos clásicos. Estos algoritmos obtienen resultados competitivos en coste y tiempo y, por tanto, se pueden utilizar para evaluar las economías de escala alcanzadas por las empresas en sus prácticas de cooperación horizontal.