Consolidation problems in freight transportation systems: mathematical models and algorithms (2019)
- Authors:
- Autor USP: CASTELLUCCI, PEDRO BELIN - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SME
- DOI: 10.11606/T.55.2019.tde-18092019-162716
- Subjects: TRANSPORTE DE CARGA; CONTÊINERES; LOGÍSTICA; MIGRAÇÃO URBANA; PROGRAMAÇÃO MATEMÁTICA; HEURÍSTICA; PESQUISA OPERACIONAL; OTIMIZAÇÃO COMBINATÓRIA
- Keywords: Colaborative logistics; Container loading; Cross-docking; Crossdocking; Freight transportation; Optimisation
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Sistemas de distribuição de carga possuem uma demanda muito alta. Com a população mundial crescendo, a migração em direção às áreas urbanas e as tecnologias que permitem compras de virtualmente qualquer lugar, a distribuição eficiente de mercadorias pode ser um desafio. Uma movimentação ineficiente de mercadorias pode tornar negócios economicamente inviáveis além de ter um impacto social e ambiental negativos. Uma estratégia importante para se incorporar em sistemas de distribuição é a consolidação de cargas, isto é, agrupar cargas de acordo com seus destinos. Essa estratégia aumenta a utilização dos veículos, reduzindo o número de veículos e viagens necessários para a distribuição e, consequentemente, custos, tráfego, poluição sonora e do ar. Nesta tese, é explorada a técnica de consolidação em três casos diferentes de um ponto de vista de otimização. Cada caso é relacionado a problemas de otimização para os quais são propostos modelos de programação matemática e métodos de solução. O primeiro caso em que é explorada a consolidação é em Problemas de Carregamento de Contêineres (PCCs). PCCs pertencem a uma classe de problemas de empacotamento que visa posicionar caixas tridimensionais dentro de contêineres eficientemente. A literatura tem incorporado diversos aspectos práticos em procedimentos de solução dos PCCs (por exemplo, restringir a orientação das caixas, estabilidade e distribuição de peso). No entanto, o caso que considera sistemas logísticos mais dinâmicos (comocross-docking), nos quais mercadorias podem ter uma agenda de chegada ainda não havia sido contemplados. É definida uma extensão de PCC chamada de Problema de Carregamento de Contêieneres com Restrições de Disponibilidade Temporal (PCCRDT). Também, propõem-se modelos e métodos de solução para o PCCRDT que são capazes de lidar com incerteza na chegada das mercadorias. O segundo caso utiliza uma visão mais abrangente da rede de distribuição, considerando um problema de roteamento de veículos em rede aberta com seleção de cross-dock. O problema tradicional de roteamento de veículos é bastante estudado. A sua versão aberta (com rotas que começam e terminam em pontos diferentes) não tem recebido tanta atenção. É proposta uma versão do roteamento de veículos em rede aberta em que alguns nós da rede são centros de consolidação. Os fornecedores, ao invés de enviar as mercadorias diretamente para os consumidores, enviam-nas para um dos centros de consolidação disponíveis, então, as mercadorias são reorganizadas (em diferentes veículos) e encaminhadas para o seus destinos. Para esse problema, é proposto um modelo de programação linear inteira mista para a minimização de custo e um método de solução baseado no arcabouço de decomposição de Benders. Um terceiro caso em que foi explorada a consolidação de mercadorias é o de logística colaborativa. Particularmente, se concentrou no uso compartilhado de infra-estrutura já disponível na rede de distribuição. É definido um problema deseleção de seleção de um dos fornecedores como hub. No hub, outros fornecedores podem se encontrar para trocar suas mercadorias, permitindo que um fornecedor satisfaça a demanda de outro. Para esse problema, é proposto um modelo de programação linear inteira mista e uma heurística baseada no modelo. Ainda, é comparada uma estratégia de distribuição convencional (com cada fornecedor responsável pela sua própria demanda) com uma estratégia colaborativa. Nesta tese, são explorados esses três casos que se relacionam com consolidação para melhorar a eficiência de sistemas de distribuição de carga. São estendidos alguns problemas (como o PCC) para que se possa aplicá-los em cenários mais dinâmicos e também são definidos problemas de otimização em redes com centros de consolidação. Além disso, são propostos métodos de solução para cada um dos casos. Os métodos são avaliados em instâncias geradas aleatoriamente, instâncias da literatura e, em alguns casos, instâncias baseadas em cenários reais.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2019
- Data da defesa: 12.08.2019
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
CASTELLUCCI, Pedro Belin. Consolidation problems in freight transportation systems: mathematical models and algorithms. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-18092019-162716/. Acesso em: 03 nov. 2024. -
APA
Castellucci, P. B. (2019). Consolidation problems in freight transportation systems: mathematical models and algorithms (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-18092019-162716/ -
NLM
Castellucci PB. Consolidation problems in freight transportation systems: mathematical models and algorithms [Internet]. 2019 ;[citado 2024 nov. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-18092019-162716/ -
Vancouver
Castellucci PB. Consolidation problems in freight transportation systems: mathematical models and algorithms [Internet]. 2019 ;[citado 2024 nov. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-18092019-162716/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.55.2019.tde-18092019-162716 (Fonte: oaDOI API)
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