Modelo de optimización para el problema de gestión de Inventario y Ruteo de dos escalones con ventanas de tiempo (2eIRPTW) aplicado al diseño de la red de distribución de productos perecederos

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dc.contributor.advisorArias Osorio, Javier Eduardo
dc.contributor.advisorCórdoba Sarmiento, Edgar Eduardo
dc.contributor.authorRios Pérez, Mateo
dc.contributor.evaluatorDíaz Bohorquez, Carlos Eduardo
dc.contributor.evaluatorVargas Ruiz, William Eduardo
dc.date.accessioned2025-08-26T17:14:31Z
dc.date.available2025-08-26T17:14:31Z
dc.date.created2025-08-25
dc.date.issued2025-08-25
dc.description.abstractEn el presente proyecto de investigación se estudia el problema de inventarios y ruteo de vehículos dentro de una red de distribución en el sector agrícola de dos escalones, en donde se aplican ventanas de tiempo en las entregas de la última milla, además de transportar productos perecederos. El problema en cuestión se programa inicialmente en GAMS haciendo uso de programación lineal entera mixta, en donde el objetivo del modelo es la minimización de los costos totales del sistema, incluyendo los costos asociados al transporte del primer y segundo escalón, costos de almacenamiento y una penalización asociada al estado de frescura del producto. Posterior a esto, se diseña una metaheurística para dar solución al problema, específicamente un algoritmo de recocido simulado, el cual es potenciado con un operador de reparación que permite ajustar las soluciones encontradas para que cumplan con las restricciones planteadas. Seguidamente se proponen 6 instancias en las que se evalúa el desempeño del modelo de optimización, en donde se presentan 3 instancias pequeñas que permiten comparar los métodos de solución, evaluando así la calidad de las soluciones generadas por el algoritmo, y 3 instancias más grandes que asemejan redes de distribución con una envergadura similar a las cadenas de suministro de la industria agrícola. Con el fin de validar el algoritmo propuesto, se realiza un diseño factorial 2^2 que permite entender el comportamiento y la influencia que tienen el número de iteraciones, la temperatura inicial del sistema y la interacción entre ellos, sobre la calidad de las soluciones encontradas, y el tiempo computacional requerido para llegar a ellas. Los resultados muestran que el algoritmo es capaz de generar soluciones muy buenas en tiempos computacionales similares a los observados en los métodos exactos, en donde se recomienda una temperatura inicial del sistema elevada, acompañada de suficientes iteraciones para potenciar la exploración del espacio de búsqueda.
dc.description.abstractenglishThis research project studies the inventory and vehicle routing problem within a two-step distribution network in the agricultural sector, where time windows are applied in the last mile deliveries, in addition to transporting perishable products. The problem at hand is initially programmed in GAMS using mixed integer linear programming, where the objective of the model is the minimization of the total system costs, including the costs associated with the transportation of the first and second echelon, holding costs and a penalty associated with the freshness of the product. Subsequently, a metaheuristic is designed to solve the problem, specifically a simulated annealing algorithm, which is enhanced with a repair operator that allows adjusting the solutions found to meet the constraints. Next, 6 instances are proposed in which the performance of the optimization model is evaluated, where 3 small instances are presented that enable comparing the solution methods, thus evaluating the quality of the solutions generated by the algorithm. Then, 3 larger instances that resemble distribution networks with similar size to the supply chains of the agricultural industry are formulated. In order to validate the proposed algorithm, a 2^2 factorial design is performed to understand the behavior and influence of the number of iterations, the initial temperature of the system and the interaction between them, on the quality of the solutions found, and the computational time required to reach them. The results show that the algorithm is able to generate very good solutions in computational times similar than those observed in the exact methods, where a high initial system temperature is recommended, accompanied by enough iterations to enhance the exploration of the search space.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Industrial
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/46012
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Industrial
dc.publisher.schoolEscuela de Estudios Industriales y Empresariales
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial 2.5 Colombia (CC BY-NC 2.5 CO)
dc.subjectProblema de inventario y ruteo de vehículos
dc.subjectdos escalones
dc.subjectventanas de tiempo
dc.subjectproductos perecederos
dc.subjectoptimización matemática
dc.subjectlogística
dc.subjectmetaheurística
dc.subjectrecocido simulado
dc.subjectoperador de reparación
dc.subjectprogramación lineal entera mixta (PLEM).
dc.subject.keywordInventory routing problem
dc.subject.keywordtwo-echelon
dc.subject.keywordtime windows
dc.subject.keywordperishable products
dc.subject.keywordmathematical optimization
dc.subject.keywordlogistics
dc.subject.keywordmetaheuristics
dc.subject.keywordsimulated annealing
dc.subject.keywordrepair operator
dc.subject.keywordmixed integer linear programming (MILP).
dc.titleModelo de optimización para el problema de gestión de Inventario y Ruteo de dos escalones con ventanas de tiempo (2eIRPTW) aplicado al diseño de la red de distribución de productos perecederos
dc.title.englishOptimization model for the Two-Echelon Inventory Routing Problem with time windows applied to the design of perishable product distribution network
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Industrial