Developing Efficient Routing Algorithms for Sustainable City Logistics

La planificació de rutes per a vehicles en la distribució de mercaderies ha estat durant molt de temps un objectiu primordial en logística. Investigadors i professionals han dedicat considerables esforços a desenvolupar models i mètodes de resolució per a optimitzar rutes per a flotes de vehicles que transporten béns des de punts de subministrament a punts de demanda. No obstant això, la crisi ambiental global, profunditzada per la ràpida industrialització, el creixement de la població i la urbanització, han subratllat la necessitat de solucions sostenibles per a les operacions logístiques. Les creixents preocupacions sobre la contaminació ambiental, el soroll, la congestió deguda al trànsit i el creixement de la població, especialment en les grans ciutats, destaquen la necessitat de considerar els problemes socials i ambientals juntament amb l'eficiència econòmica i operativa en el disseny dels sistemes logístics. En aquesta línia, aquesta tesi aborda la necessitat crítica de sostenibilitat en la logística urbana explorant solucions avançades que integren vehicles elèctrics (EVs) i sistemes de distribució de múltiples nivells en els Problemes d'Enrutament de Vehicles. Situat a la intersecció de la optimització combinatòria i la logística urbana sostenible, aquest treball se centra tant en els avenços algorísmics com en el desenvolupament de models d'enrutament integrals. Les contribucions algorísmiques involucren principalment la millora i aplicació de l'algorisme Construir, Fusionar, Resoldre i Adaptar (CMSA), particularment desenvolupant una variant auto-adaptativa coneguda com Adapt-CMSA. Aquesta variant aborda el repte de la sensibilitat als paràmetres en les metaheurístiques, on el rendiment sovint depèn en gran mesura de configuracions de paràmetres específics. Adapt-CMSA té com a objectiu reduir-ne aquesta sensibilitat, assegurant-ne un rendiment robust en diverses mides i complexitats de problemes sense la necessitat de reajustar-ne els paràmetres. La seva efectivitat va ser particularment evident en ser aplicat al Problema del Conjunt Dominant de Influència Positiva Mínima, on va superar el CMSA estàndard en ajustar dinàmicament els seus paràmetres, millorant-ne així l'eficiència i l'escalabilitat. Des d'un punt de vista pràctic, aquesta tesi aborda la formulació de problemes complexos d'enrutament que reflecteixen escenaris del món real en la logística urbana sostenible. Introdueix models per als Problemes d'Enrutament de Vehicles Elèctrics i Pr