Mathematical Programming Modeling and Resolution of the Location-Routing Problem in Urban Logistics

Modelado de programación matemática y resolución del problema de ubicación-enrutamiento en logística urbana

La creación de centros urbanos de distribución y consolidación de carga cerca del centro de las ciudades es una iniciativa implementada alrededor del mundo que busca mejorar la congestión del tráfico vehicular en las calles y la calidad de vida sus habitantes. Este artículo considera el problema de localización de centros urbanos de distribución y propone un modelo exacto de programación lineal entera para la toma de decisiones integrando los niveles estratégico, táctico y operativo. Se busca resolver los problemas de localización, dimensionamiento y operación (ruteo de camiones) en estas terminales logísticas. El modelo es validado usando datos reales provenientes de la ciudad de Saint-Étienne, Francia. Así mismo, se realizan comparaciones experimentales con procedimientos existentes en la literatura. Los resultados muestran la eficiencia y efectividad del modelo propuesto y su aplicabilidad para instancias hasta de tamaño mediano.

INTRODUCCIÓN

La logística de la ciudad o logística urbana se define en la literatura como el proceso de optimización total de las actividades logísticas urbanas teniendo en cuenta los impactos sociales, ambientales, económicos, financieros y energéticos del movimiento de mercancías urbanas (Taniguchi et al., 2001). Según los datos presentados por Koriath y Thetrich (1998), los vehículos de carga en las zonas urbanas con vehículos de menos de 3,5 toneladas corresponden a más del 10% del flujo total de tráfico en las zonas urbanas. La creación de centros de distribución urbana (CDU) dentro de las ciudades pretende resolver los problemas de congestión del tráfico, los impactos ambientales negativos y el elevado consumo de energía (Taniguchi et al., 1999). El objetivo es, sobre todo, las ciudades con una estructura heredada de la Edad Media que no poseen una estructura viaria adecuada para las pequeñas pero abundantes tiendas que se presentan en el centro de la ciudad (Ligocki y Zonn, 1984). Según las ventajas señaladas por Taniguchi et al. (1999), la creación de UDCs permite un sistema logístico urbano mucho más eficiente, con la misma capacidad de servicio que los sistemas convencionales pero con menor impacto ambiental. Así, varias ciudades han decidido implementar estos UDC`s que pueden ofrecer diferentes posibilidades como: el uso de vehículos eléctricos, la programación de múltiples rutas de entrega o recogida sucesivas (Guyon et al., 2012) y la implementación de sistemas cooperativos de carga (Nemoto, 1997; Yang y Odani, 2006).

La determinación óptima de la ubicación y el funcionamiento de los UDC tendría un impacto no solo económico, sino también en el medio ambiente y en la sociedad.