Modelo de asignación y ruteo para la planeación de la operación de suministro de alimentos al sur de Bogotá, caso de frutas y verduras
Universidad de La Salle, Department of Industrial Engineering. CvLac: https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do? cod_rh=0000961060
email: ojherrera@unisalle.edu.co
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Faculty of Engineering. CvLac: https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do? cod_rh=0000006939
email: jorjuela@udistrital.edu.co
Introducción: Este artículo es producto de la investigación Diseño de la operación logística de distribución de alimentos en diferentes localidades al sur de Bogotá basado en un modelo multietapas, realizada durante el 2014 en Bogotá.
Problema: La ciudad tiene una problemática frente al abastecimiento de alimentos enmarcada por la ineficiencia en la distribución capilar, elevando los costos a los hogares, lo que genera dificultades de acceso de alimentos principalmente a los estratos 1 y 2.
Objetivo: Definir una estrategia de planeación de la operación de abastecimiento de fruver al sur de la ciudad.
Método: Se realizó un análisis del comportamiento del sistema planteado por el Plan Maestro de Abastecimiento y Seguridad Alimentaria de Bogotá, utilizando un método descriptivo correlacional para el análisis de las variables a partir de la caracterización de alimentos en 4 localidades, y otras fuentes secundarias.
Resultados: En la primera fase de este modelo, se determinó las asignaciones de la carga a distribuir desde tres (3) plataformas logísticas hacia 4 localidades basada en programación matemática entera mixta. En la segunda fase se desarrolló un modelo de VRP básico que permitió determinar el ruteo de vehículos con las cargas restantes por entregar de frutas y verduras.
Conclusiones: El trabajo es relevante como aporte a la gestión óptima de abastecimiento de alimentos mediante el uso de modelos matemáticos, dado que abarca costos fijos tanto para los depósitos como para el uso de los vehículos, con un modelo de dos fases. Este puede contribuir a la seguridad alimentaria a través de un mayor acceso a los alimentos con reducción de precios y disponibilidad oportuna en las localidades objeto de estudio.
Originalidad: modelos por etapas que se complementan para definir la operación completa de abastecimiento de alimentos.
Limitaciones: los modelos deben ser utilizados con un mínimo de conocimientos en el tema.
Unidad Ejecutiva de Servicios Públicos UESP, "Documento soporte técnico del Plan maestro de abastecimiento de alimentos y seguridad alimentaria de Bogotá," Unidad Ejecutiva de Servicios Públicos UESP, Bogotá, pp. 59, 2005.
Secretaría Distrital de Planeación de Bogotá, "Inventario de Información en Materia Estadística sobre Bogotá," Secretaria Distrital de Planeación, Bogotá, pp. 18, 2011.
J. A. Orjuela Castro, H. A. Diosa and M. E. Calderón, Sistema de Abastecimiento de Alimentos para Bogotá, Localidad Ciudad Bolivar, Primera fase: Diseño, Dimensionamiento e Implementación, UESP-UD. Ed., Bogotá: Universidad Distrital Francisco José de Caldas, pp. 400, 2006.
Secretaria de Desarrollo Económico, "Caracterizaciones de alimentos mercado comercial, mercado solidario," Universidad Distrital Francisco José de Cladas, pp. 34, 2010. [Online]. Available: http://www.alimentabogota.gov.co/index.php?option=com_phocadownload&view=category&id=30:mercado-comercial&Itemid=187.
R. Hernández Sampieri, C. Fernández Collado and M. d. P. Baptista Lucio, Metodología de la Investigación, Mexico D.F.: Mc Graw Hill, pp. 92-93, 2014.
A. Y. Estrada Perea, Modelación de la Distribución del Transporte de carga por carretera de Productos Colombianos, Universidad Nacional de Colombia, Ed., Medellín, Antioquia: Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, pp. 17, 2008.
D. Kalenatic, C. A. López Bello, L. J. González Rodríguez and F. J. Rueda Velasco, "Modelo para la localización de una plataforma de cross docking en el contexto de logística focalizada," Ingeniería, vol. 13, no. 2, pp. 36-44, 2008. doi: https://doi.org/10.14483/23448393.2668
L. Liu, L. Xiaoming and D. D. Yao, "Analysis and Optimization of a Multistage Inventory-Queue System," Management Science, vol. 50, pp. 365-380, 2004. doi: https://doi.org/10.1287/mnsc.1030.0196
C. Li, "An analytical method for cost analysis in multi-stage supply chains: A stochastic network model approach," Applied Mathematical Modelling, vol. 38, pp. 2819–2836, 2014. doi: https://doi.org/10.1016/j.apm.2013.10.056
C. Li and S. Liu, "A stochastic network model for ordering analysis in multi-stage supply chain systems," Simulation Modelling Practice and Theory, vol. 22, pp. 92–108, 2012. doi: https://doi.org/10.1016/j.simpat.2011.12.001
L. B. Rocha M, C. Gonzalez L and J. A. Orjuela C, "Una revisión al estado del arte del problema de ruteo de vehículos: Evolución histórica y métodos de solución," Ingeniería, vol. 16, no. 2, pp. 35-55, 2011. doi: https://doi.org/10.14483/23448393.3832
J. R. Montoya Torres, J. López Franco, S. Nieto Isaza, H. Felizzola Jiménez and N. Herazo Padilla, "A literature review on the vehicle routing problem with multiple depots," Computers & Industrial Engineering, vol. 79, pp. 115-129, 2015. doi: https://doi.org/10.1016/j.cie.2014.10.029
R. Kulkarni and P. Bhave, "Integer programming formulations of vehicle routing problems," European Journal of Operational Research, vol. 20, no. 1, pp. 58–67, April 1985. doi: https://doi.org/10.1016/0377-2217(85)90284-X
R. Baldacci and A. Mingozzi, "A unified exact method for solving different classes of vehicle routing problems," Mathematical Programming, vol. 120, no. 2, pp. 347-380, 2009. doi: https://doi.org/10.1007/s10107-008-0218-9
S. Nieto Isaza, J. López Franco and N. Herazo Padilla, "Desarrollo y Codificación de un Modelo Matemático para la Optimización de un Problema de Ruteo de Vehículos con Múltiples Depósitos," in Megaprojects: Building Infrastructure by fostering engineering collaboration, efficient and effective integration and innovative planning: Proceedings of the 10th Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology, Panama City, 2012.
R. Dondo and J. Cerda, "A cluster-based optimization approach for the multi-depot heterogeneous fleet vehicle routing problem with time windows," European Journal of Operational Research, pp. 1478-1507, 2007. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2004.07.077
R. Dondo, C. A. Mendez and J. Cerda, "The multi-echelon vehicle routing problem with cross docking in supply chain management," Computers & Chemical Engineering, vol. 35, no. 12, pp. 3002–3024, 2011. doi: https://doi:10.1016/j.ejor.2004.07.077
A. G. Kek, L. R. Cheu and Q. Meng, " Distance-constrained capacitated vehicle routing problems with flexible assignment of start and end depots," Mathematical and Computer Modelling, vol. 47, pp. 140–152, 2008. doi: https://doi.org/10.1016/j.mcm.2007.02.007
C. Contardo and R. Martinelli, "A new exact algorithm for the multi-depot vehicle routing problem under capacity and route length constraints," Discrete Optimization, vol. 12, pp. 129–146, 2014. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.disopt.2014.03.001
F. Cornillier, F. Boctor and J. Renaud, "Heuristics for the multi-depot petrol station replenishment problem with time windows," European Journal of Operational Research, vol. 220, pp. 361–369, 2012. doi: http://doi:10.1016/j.ejor.2012.02.007
A. Hueso and M. J. Cascant, Metodología y Técnicas Cuantitativas de Investigación, Valencia España: Ed Universitat Politécnica de Valencia, pp. 4, 2012. http://hdl.handle.net/10251/17004
L. Poleo Castillo, "La Holística y la Investigación," UCSAR, vol. 1, no. 1, pp. 101-113, 2009.
J. M. Izar Landeta, Investigación de Operaciones, Ciudad de Mexico: Trillas, 2ª Edición, pp. 178, 2014.
Herrera, O. and Fonseca, I. "Model of Transhipment and Routing Applied to the Cargo Sector in Small and Medium Enterprises of Bogotá, Colombia," International Journal of Industrial and Manufacturing Engineering, 12(5), pp. 622 - 628, 2018. doi: http://doi.org/10.5281/zenodo.1316716
S. N. Kumar and R. Panneerselvam, "A Survey on the Vehicle Routing Problem and Its Variants," Intelligent Information Management, vol. 4, pp. 66-74, 2012. doi: http://doi:10.4236/iim.2012.43010
O. Díaz Parra and M. A. Cruz Chavez, "El Problema del Transporte," Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Cuernavaca, Morelos, pp.1, 2006. [Online]. Available: http://www.gridmorelos.uaem.mx/~mcruz/surveykoko.pdf
S. Chopra and P. Meindl, Administración de la Cadena de Suministro. Estrategia, planeación y operación. Nacaupal de Juárez: Pearson Educación 5ta Edición, pp. 51, 2008.
S. Samanta and M. K. Jha, "Multi depot probabilistic vehicle routing problems with a time window: Theory, solution and application," in Optimizing, Innovating, and Capitalizing on Information Systems for Operations, IGI Global, pp. 151, 2013. doi: http://doi:10.4018/Joris.2011040103
J. R. Montoya Torres, "Planeación del transporte y enrutamiento de vehículos en sistemas de producción. Panorama actual de trabajos y algunas proposiciones," Revista Científica Ingeniería y Desarrollo, no. 13, pp. 85-97, 2003. [Online]. Available: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=85201307
C. E. Torres Pérez, E. Olivares Benitez and J. L. Martínez Flores, "Revisión y programación de modelos de optimización como una plataforma en GAMS-CPLEX para problemas de ruteo de vehículos," in IV Taller Latino de Investigación de Operaciones, Puebla, Mexico, pp. 1, 2011.
N. Herazo Padilla, "Modelación matemática del problema de ruteo de vehículos con restricciones de múltiples depósitos, flota heterogénea de vehículos y ventanas de tiempos," CUC, Barranquilla, pp. 39, 2012.
A. Yepes Cañada, Diseño de itinerarios para el reparto de gases embotellados mediante una flota heterogénea de camiones. Barcelona España: Universitat Politécnica de Catalunya, pp. 16, 2014.
E. M. Toro Ocampo, R. I. Bolaños and M. Granada Echeverri, "Solving the multiple traveling salesmen problem solved by heuristics," Scientia et Technica , vol. 19, no. 2, pp. 174-182, 2014.
M. D. Gracia, J. Mar-Ortiz and O. Laureano Casanova, "A Computational Analysis of the Traveling Salesman and Cutting Stock Problems," Ingeniería Investigación y Tecnología, vol. 16, no. 1, pp. 59-70, 2015.
K. Stoilova y T. Stoilov, "Transportation modelling and solving Travelling Salesman problem," de IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, Sofia, Bulgaria, pp. 2, 2008. doi: http://doi:10.1088/1757-899X/878/1/012026
K. Pinar, "An optimization algorithm for a capacitated vehicle routing problem with time windows," Sadhana - Academy Proceedings in Engineering Sciences, vol. 41, no. 5, pp. 519-529, 2016. doi: https://doi.org/10.1007/s12046-016-0488-5
O. J Herrera Ochoa, P. A. Bedoya, A. F. Forero, "Diseño de Rutas Escolares a través de un Modelo Heurístico programado en Visual Basic," Avances: Investigación En Ingeniería, vol.18, no. 1, pp. 4, 2021. doi: https://doi.org/10.18041/1794-4953/avances.1.7395
J. F. Cordeau, G. Laporte, M. W. Savelsbergh and D. Vigo, "Vehicle Routing," in Handbooks in Operations Research and Management Science, vol. 14, Amsterdam: North-Holland, In C. Barnhart & G. Laporte (Eds.), 2007, pp. 367–428. doi: https://doi.org/10.1007/978-0-387-77778-8_7
M. Gendreau, G. Laporte and J.-Y. Potvin, "Metaheuristics for the capacitated VRP," in The vehicle routing problem. SIAM moonographs on discrete mathematics and applications, Philadelphia: SIAM, vol 9, In P. Toth & D. Vigo (Eds.), 2002, pp. 129-154. doi: https://doi.org/10.1137/1.9780898718515.ch6
G. Laporte and F. Semet, "Classical Heuristics for the capacitated VRP," in The vehicle routing problem. SIAM monographs on discrete matematics and applications, Philadelphia: SIAM, vol. 9, In P. Toth & D. Vigo (Eds.), pp. 109-128, 2002. doi: https://doi.org/10.1137/1.9780898718515.ch5
A. Şen and K. Bülbül, "A survey on multi trip vehicle routing problem," in VI. International Logistics and Supply Chain Congress, Istanbul, Turkey, pp. 2, 2008.
R. Baldacci, M. Battarra and D. Vigo, "Routing a Heterogeneous Fleet of Vehicles," in The Vehicle Routing Problem: Latest Advances and New Challenges, Berlin, vol. 43, Springer US, pp. 3-27, 2008. doi: https://doi.org/10.1007/978-0-387-77778-8_1
R. Baldacci, P. Toth and D. Vigo, "Recent advances in vehicle routing exact algorithms," 4OR. A Quarterly Journal of Operations Research, vol. 5, no. 4, pp. 269–298, 2007. doi: https://doi.org/10.1007/s10288-007-0063-3
R. Baldacci, P. Toth and D. Vigo, "Exact algorithms for routing problems under vehicle capacity constraints," Annals of Operations Research, vol. 175, no. 1, pp. 213–245, 2010. doi: https://doi.org/10.1007/s10479-009-0650-0
G. Laporte, "Integer programming formulations for the multi-depot vehicle routing problem: Comments on a paper by Kulkarni and Bhave," European Journal of Operational Research, vol. 39, no. 2, pp. 227, 1989. doi: https://doi.org/10.1016/0377-2217(89)90107-0
G. Nagy and S. Salhi, "Heuristic algorithms for single and multiple depot vehicle routing problems with pickups and deliveries," European journal of operational research,, vol. 162, no. 1, pp. 126-141, 2005. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2002.11.003
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