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Title
Implementación de un sistema troncal y alimentador de buses de acercamiento al trabajo : ¿Cuándo conviene?
Subject
388.092
Comunicación y transporte
Transporte de pasajeros - Chile - Modelos matemáticos
Algoritmos
Desplazamientos residencia-trabajo - Chile - Modelos matemáticos
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2021
Esta tesis se enmarca en el contexto del problema de ruteo de buses de acercamiento al
trabajo. El problema consiste en que cada bus debe recoger pasajeros en distintas paradas
para llevarlos al lugar de trabajo. En este problema existen dos aspectos en conflicto: los
costos operativos del sistema y el nivel de servicio otorgado a los trabajadores. Se evalúa
la implementación de un sistema de troncales y alimentadores, en el cual los alimentadores
corresponden a vehículos pequeños que pueden llevar pasajeros a los vehículos con mayor
capacidad, llamados troncales, o pueden llevarlos directamente a la planta. El objetivo es
dilucidar en qué condiciones un sistema con troncales y alimentadores conviene sobre un
sistema con solo troncales o un sistema con solo alimentadores.
Para abordar este problema se plantea un modelo matemático que considera los costos
operacionales y el nivel de servicio otorgado. Este modelo fue resuelto con un algoritmo
exacto combinado con heurísticas con el solver Gurobi. Para mejorar la convergencia del
algoritmo exacto se diseñaron: heurísticas de construcción de soluciones, heurísticas de
mejoramiento de soluciones y restricciones de corte específicas del problema para añadir
a la modelación. El algoritmo de solución fue sometido a un experimento de calibración,
en el cual la mejor estrategia resultó ser la implementación de: los cortes, una solución
inicial, y una heurística que mejora iterativamente las soluciones encontradas por el solver.
El mejor algoritmo se utilizó para evaluar cuándo es mejor un sistema troncal y
alimentador en comparación con los otros sistemas. Se diseñaron diversos escenarios en
los cuales se variaron los siguientes parámetros: número de trabajadores, posición de la
planta, costos y nivel de servicio. Se evaluó la influencia individual y conjunta de estos
parámetros sobre la utilización y beneficios del sistema troncal y alimentador. La principal
conclusión de esta investigación es que un sistema de troncales y alimentadores puede
convenir cuando la planta se encuentra en la periferia o fuera de la ciudad, y cuando el
costo de implementar un sistema puro de solo troncales es similar al de implementar uno
de solo alimentadores. Por último, se desarrollaron herramientas para evaluar casos
basados en problemas reales.
trabajo. El problema consiste en que cada bus debe recoger pasajeros en distintas paradas
para llevarlos al lugar de trabajo. En este problema existen dos aspectos en conflicto: los
costos operativos del sistema y el nivel de servicio otorgado a los trabajadores. Se evalúa
la implementación de un sistema de troncales y alimentadores, en el cual los alimentadores
corresponden a vehículos pequeños que pueden llevar pasajeros a los vehículos con mayor
capacidad, llamados troncales, o pueden llevarlos directamente a la planta. El objetivo es
dilucidar en qué condiciones un sistema con troncales y alimentadores conviene sobre un
sistema con solo troncales o un sistema con solo alimentadores.
Para abordar este problema se plantea un modelo matemático que considera los costos
operacionales y el nivel de servicio otorgado. Este modelo fue resuelto con un algoritmo
exacto combinado con heurísticas con el solver Gurobi. Para mejorar la convergencia del
algoritmo exacto se diseñaron: heurísticas de construcción de soluciones, heurísticas de
mejoramiento de soluciones y restricciones de corte específicas del problema para añadir
a la modelación. El algoritmo de solución fue sometido a un experimento de calibración,
en el cual la mejor estrategia resultó ser la implementación de: los cortes, una solución
inicial, y una heurística que mejora iterativamente las soluciones encontradas por el solver.
El mejor algoritmo se utilizó para evaluar cuándo es mejor un sistema troncal y
alimentador en comparación con los otros sistemas. Se diseñaron diversos escenarios en
los cuales se variaron los siguientes parámetros: número de trabajadores, posición de la
planta, costos y nivel de servicio. Se evaluó la influencia individual y conjunta de estos
parámetros sobre la utilización y beneficios del sistema troncal y alimentador. La principal
conclusión de esta investigación es que un sistema de troncales y alimentadores puede
convenir cuando la planta se encuentra en la periferia o fuera de la ciudad, y cuando el
costo de implementar un sistema puro de solo troncales es similar al de implementar uno
de solo alimentadores. Por último, se desarrollaron herramientas para evaluar casos
basados en problemas reales.
Creator
Soto Faúndez, Daniel Eduardo
Date
2021-04-09T11:54:05Z
2021-04-09T11:54:05Z
2021
Contributor
Larraín Izquierdo, Homero
Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Rights
acceso abierto
Format
xiii, 147 páginas
application/pdf
Language
es
Type
tesis de maestría
Identifier
10.7764/tesisUC/ING/57466
https://doi.org/10.7764/tesisUC/ING/57466
https://repositorio.uc.cl/handle/11534/57466