diseño de rutas

Diseño de RutasDiseño de RutasMétodos de resolución para casos donde los puntos de origen y destino son coincidentes

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Introducción Traveling Salesperson Problem (TSP) Métodos de diseño de rutas Resolución de casos simples Caso de aplicación: “Diseño de la red distribución de

productos lácteos” Ejercitación

IntroducciónIntroducción

La distribución de bienes

Por lo tanto mejorar la eficiencia de los mismos mediante la máxima utilización del equipo de transporte y de su personal es muy importante.

El problema de distribuir productos desde ciertos depósitos a sus usuarios finales juega un papel central en la gestión de sistemas logísticos y su adecuada planificación puede significar considerables ahorros. Esos potenciales ahorros justifican en gran medida la utilización de técnicas de Investigación Operativa como facilitadoras de la planificación.

[1]Fuente: Guasch (2002), Logistic Costs and their Impact and Determinants in Latin America and The Caribbean Banco Mundial. [2] Ronald H. Ballou. Logística: administración de la cadena de suministros.5º Edición. Pearson Educación, México 2004.

Costos Logísticos Totales en Argentina

25 % y 30 % del Costo del Producto [1]

Costos de Transporte1/3 - 2/3 de los Costos Logísticos Totales [2]


La distribución de bienes La efectiva administración de la distribución presenta una

variedad de problemas de toma de decisiones a los tres niveles de decisión (estratégico, táctico y operativo).


La distribución de bienes Existen muchas variaciones dentro de los problemas de diseño de

rutas, los más comunes son los siguientes:◦ Hallar un camino a través de una red donde el punto de origen es

diferente del punto de destino.

◦ Hallar un camino a través de una red donde existen múltiples puntos de origen y destino.

◦ Hallar un camino a través de una red donde el punto de origen y destino es el mismos.












Proveedor A

Proveedor B

Proveedor C

Planta 1

Planta 2

Planta 3







Planta

Cliente A

Cliente C

Cliente D

Cliente E

Cliente G

Cliente F

Cliente H

Cliente B

Traveling Salesperson Problem (TSP)Traveling Salesperson Problem (TSP)

Definición El problema consiste en encontrar el camino más corto (ruta) para

visitar N puntos bajo la condición de visitar cada punto una sola vez, regresando al punto de partida.

Si a este problema le sumamos algunas restricciones reales nos encontramos frente a un problema de Programación y Diseño de Rutas de los Vehículos (PDRV).

Restricciones: Cada parada tiene un volumen. Múltiples vehículos, con diferentes capacidades. Tiempo de transito, tiempo de descanso, ventanas de tiempo

(recolección y entrega), etc.

D

Depósito

D

Depósito


Principios para programación y diseño de rutas Cargar camiones con volúmenes de parada que estén lo más

cercanos unos de otros. Las paradas en diferentes días se deberían ordenar de tal manera

que formen agrupaciones más estrechas. Construir rutas comenzando con la parada más lejana del depósito. La secuencia de paradas de una ruta por carretera debe formar

una Ilustración de una lágrima. Las rutas más eficientes se construyen usando los vehículos más

grandes disponibles. Las recolecciones deben mezclarse dentro de las rutas de reparto,

en vez de ser asignadas al final de las rutas. Una parada que se halla a gran distancia de una agrupación de

ruta es buena candidata para un medio alternativo de reparto. Deben limitarse las paradas restringidas por momentos oportunos.


Métodos de programación y diseño de ruta Método de Barrido Método de Ahorros Método Rover Método de Ragsgale (Un modelo de hoja de cálculo)

Métodos de programación y diseño de ruta Método de Barrido Método de Ahorros Método Rover Método de Ragsgale (Un modelo de hoja de cálculo)


Método de Barrido Sencillo de implementar, no maneja correctamente la

sincronización, el tiempo empleado en ruta y el permiso de momento oportuno.

Este método puede arrojar buenas soluciones cuando: Cada volumen de parada es una fracción pequeña de la

capacidad del vehículo. Todos los vehículos tienen el mismo tamaño. No hay restricciones de tiempo en las rutas.

Consideraciones del ejemplo: •La empresa cuenta con camionetas que pueden cargar 10.000 unidades. •Para completar una ruta, por lo general se requiere todo el día.


Método de Ahorros Minimiza la distancia total viajada por todos los vehículos y

minimiza indirectamente el número de vehículos necesarios para atender todas las paradas.

Forma rutas y ordena paradas en forma simultanea. Permite el manejo de un amplio rango de restricciones prácticas. El método de Ahorros puede describirse como sigue:

1. Empezar con un vehículo simulado que cubre cada parada y regresa al depósito, como se muestra abajo. Este proceso determina la máxima distancia para ser experimentada en el diseño de ruta.


Método de Ahorros2. Luego combinar dos paradas en la misma ruta para que un

vehículo pueda eliminarse y la distancia del viaje se reduzca.

3. Para determinar las paradas que se van a combinar en una ruta, hay que calcular la distancia ahorrada, antes y después de la combinación. El valor de ahorro es S = d0,A + dB,0 – dA,B.

4. Realizar el punto 3 para todos los pares de paradas.

5. Seleccionar para la combinación el par de puntos con el valor de ahorro más grande.


Método Rover Supone que todos los vehículos poseen la misma

capacidad, no hay restricciones en cuanto a la distancia, tiempo o máximo número de paradas permitidas, y las operaciones de carga y descarga no tienen tiempo asociado.

Este método tiene básicamente tres pasos:

1. Determinar para cada recorrido o camión, los puntos de origen o centros de atracción.

2. Asignar, en forma óptima, todos los clientes a algún recorrido, relacionado a un punto de origen.

3. Determinar para cada recorrido la secuencia de clientes para la entrega mediante la solución del problema del viajante.


Método de Ragsgale Es un método para determinar la secuencia de paradas dentro de

un recorrido determinado. Los pasos a seguir para resolver este problema son los siguiente:

Determinar la distancia entre cada par de paradas. Determinar arbitrariamente un recorrido. Calcular la distancia del recorrido. Luego mediante una restricción del Solver Premium llamada

"AllDifferent“, determinamos la secuencia que genera el menor recorrido.


Ejemplo Una terminal T tiene asignados 6 clientes y dispone de 2 camiones

que tienen una capacidad de 30 unidades cada uno. Esquema espacial de la ubicación de los nodos.

T

15

26

314

59

610

48


Ejemplo Resumen de distancias y demandas correspondientes.

NodoDistancia a la Terminal

Distancia al nodo NºDemanda

1 2 3 4 5

1 33 52 45 15 63 32 14 16 144 68 60 51 46 85 25 32 36 21 46 96 20 48 58 42 65 24 10

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