Técnicas de programación lineal entera para la optimización de la recolección de residuos reciclables en el Municipio de Morón

• Autores: Wesner, Francisco Benjamín
• Año de publicación: 2015
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: Durán, Guillermo Alfredo; Marenco, Javier Leonardo
• Materia: GRAFOS; TRANSPORTE; PROBLEMA DEL CARTERO CHINO; RUTEO DE VEHICULOS; PROGRAMACION LINEAL ENTERA; METAHEURISTICAS; BUSQUEDA TABU; GRAPHS; TRANSPORTATION; CHINESE POSTMAN PROBLEM; VEHICLE ROUTING; INTEGER LINEAR PROGRAMMING; METAHEURISTICS; TABU SEARCH
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El Problema del Cartero Chino consiste en encontrar una ruta de costo mínimo para atravesar cada arco de una red o grafo al menos una vez y volver al vértice desde el cual se empezó. Diversos problemas pueden ser modelados como Problemas del Cartero Chino, tales como la recolección de basura, la programación de las rutas de patrulla de la policía, o las rutas de autobuses escolares. El Problema del Cartero Chino está bien resuelto cuando el grafo original contiene sólo arcos o solo aristas, sin embargo, el Problema del Cartero Chino Mixto es NP-completo. El objetivo de esta tesis es diseñar e implementar algoritmos basados en programación lineal entera para optimizar los recorridos de los camiones de recolección de residuos reciclables en el Municipio de Morón, en la Provincia de Buenos Aires, Argentina. Este trabajo se enmarca dentro de un convenio entre la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires y la Municipalidad de Morón. Este problema corresponde a una variante del Problema del Cartero Chino Mixto. Al considerar que no se puede “girar en U” ni girar a la izquierda en las esquinas con semáforos sin giro permitido, se agregan restricciones adicionales. Para cumplir con el objetivo se resuelve un modelo de programación lineal entera construido en base al problema. Para agilizar la ejecución del programa, se implementó un algoritmo que acelera la búsqueda uniendo los subciclos generados en la solución del modelo. También se desarrolló un algoritmo de búsqueda tabú para mejorar la distribución del área de recolección de cada camión. En general se obtuvieron buenos resultados, logrando realizar la recolección en todas las cuadras de cada sector del municipio dentro del intervalo de tiempo establecido.
The Chinese Postman Problem is to find a least cost way to traverse each arc of a network at least once and to return to the starting vertex. Diverse problems such as garbage collection, police patrol scheduling and school bus routing can be modeled as Chinese Postman problems. The Chinese Postman Problem is well solved when the original graph contains only arcs or only edges, however, the Mixed Chinese Postman Problem is NPcomplete. The aim of this thesis is to design and implement algorithms based on integer linear programming to optimize municipal recyclable waste collection in Morón, Buenos Aires, Argentina. This work is part of an agreement between the School of Exact and Natural Sciences, University of Buenos Aires and the Municipality of Morón. This problem corresponds to a variant of the mixed Chinese postman problem. Considering that you cannot u-turn or turn left at the corners with traffic lights, additional constraints are added. In order to reach the goal, an integer linear programming model was built. To accelerate the execution of the program, an algorithm that joins the subtours generated by the solution of the model was implemented. A Tabu search algorithm was also developed to improve the distribution of the collection area of each truck. We obtained good results, doing the collection in all blocks of each area within the established time frame.
Fil: Wesner, Francisco Benjamín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.