Tesis doctoral de José Rubén Gómez Cámara
En este trabajo se desarrolla un método para resolver el problema de diseño de rutas diarias, a lo largo de un horizonte de planificación para la recogida de residuos, en diferentes núcleos de población de un área rural. El objetivo en este problema es doble: racionalizar el coste de las operaciones de rutas (recogida de residuos y su transporte al depósito central) y mejorar el nivel de servicio (es decir, conseguir frecuencias de recogidas adecuadas en los diferentes núcleos). Se trata, por tanto, de un problema bi-objetivo; el método desarrollado aporta un conjunto denso de soluciones no dominadas que pueden ayudar a encontrar un equilibrio adecuado entre ambos objetivos, a menudo en conflicto. El problema está inspirado en un área geográfica concreta (mancomunidad de el alfoz de lara, en el sureste de la provincia de burgos). el problema en si es nuevo; de hecho no existen muchas referencias sobre problemas de recogidas de residuos urbanos en áreas rurales. No obstante, existen parecidos con situaciones similares, lógicamente, pero este problema real presenta características diferentes a los anteriores. Por ejemplo, como indicador de calidad (o no-calidad) se usa una función diferente a las de anteriores referencias, y que se relaciona con la integral de la curva de residuos acumulados (al considerar como medidor de no-calidad la suma de estos en todos los instantes del periodo de planificación). Evidentemente este indicador está estrechamente relacionado con la frecuencia como otros usados anteriormente, más acorde con la idea de calidad y nivel de servicio en este contexto. desde un punto de vista metodológico se ha optado por considerar este problema como un modelo con 2 niveles de decisión: a) determinar, para cada núcleo de población, en qué fechas es visitado y b) diseñar las rutas correspondientes para cada día. más concretamente, se ha diseñado un método ad hoc para este problema. Este método sigue las ideas de la estrategia moamp diseñada para problemas multi-objetivo. Esta estrategia ha sido propuesta recientemente y se basa en dos principios: 1) la proximidad entre puntos eficientes; y 2) los puntos que minimizan la distancia l (ponderada y/o escalada) al punto ideal son puntos eficientes. Explotando estos dos principios, la estrategia moamp se compone de 3 fases: 1) obtención de buenas soluciones al problema considerando cada una de las funciones objetivos originales; 2) obtención de buenas soluciones considerando funciones objetivos mixtas, que son diferentes ponderaciones usadas en la distancia l y 3) exploración de las soluciones vecinas de las soluciones no-dominadas. En las dos primeras fases se enlaza la ejecución de un metaheurístico varias veces, considerando en cada una de ellas, las funciones objetivo antes mencionadas (originales y mixtas). Este metaheurístico suele ser una estrategia basada en movimientos vecinales (como búsqueda tabú, vns, recocido simulado, etc.) Estos movimientos vecinales son los mismos que se usan en la tercera fase. finalmente, desde el punto de vista metodológico, se han desarrollado estrategias de aceleración para algunos de los diferentes procedimientos del método propuesto: a) una estrategia de búsqueda local rápida para acelerar el procedimiento de búsqueda local para el diseño de rutas diarias; b) una estructura de árboles binarios para ordenar los mejores movimientos en el procedimiento de búsqueda tabú en el problema general; y c) una actualización del conjunto de soluciones no dominadas basados en gestionar (eliminar, insertar, mover) los índices asociados a cada solución y no soluciones enteras; además esta gestión de índices no va a depender del numero de soluciones no dominadas en cada momento. Esta última idea, especialmente, permite reducciones considerables en el tiempo de cálculo. el método propuesto se ha comparado, tanto en instancias reales como ficticias, con una adaptación a este problema de la conocida estrategia nsga-ii. Esta estrategia está reconocida actualmente como quizás el mejor standard para problemas multi-objetivo. Este método, basado en la estrategia moamp, consigue curvas de eficiencia más pobladas y de mejor calidad; en pocos casos soluciones obtenidas por nsga-ii dominan a las obtenidas por moamp, y si al revés. No obstante, hay que indicar, que este método está hecho ad-hoc para este problema concreto, y la estrategia nsga-ii es de propósito general, con un patrón muy claro y fácilmente adaptable e implementable en la mayoría de los casos.
Datos académicos de la tesis doctoral «Diseño de un sistema de recogida de residuos urbanos: enfoque multiobjetivo y uso de metaheurísticos«
- Título de la tesis: Diseño de un sistema de recogida de residuos urbanos: enfoque multiobjetivo y uso de metaheurísticos
- Autor: José Rubén Gómez Cámara
- Universidad: Burgos
- Fecha de lectura de la tesis: 14/05/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Joaquin Antonio Pacheco Bonrostro
- Tribunal
- Presidente del tribunal: ada álvarez socarras
- Miguel angel Mariscal saldaña (vocal)
- Francisco r. ángel-bello Acosta (vocal)
- Carlos Andres romano (vocal)