Nuevas formulaciones y soluciones para el problema estratégico del patrón de atraque

DOI: 10.1016/j.ejor.2021.06.062

Revista: European Journal of Operational Research

Autores: E. Fernández y M. Muñoz-Márquez

Departamento de Estadística e Investigación Operativa

Universidad de Cádiz

ISSN: 0377-2217

Volumen: 298

Número: 1

Páginas: 99-117

Año: 2022

Destacados

  • El problema del atraque estratégico determina una plantilla de atraque en un horizonte temporal.
  • Se aceptan/rechazan peticiones de atraque; la plantilla de atraque se aplica cíclicamente.
  • Se proponen y comparan nuevas formulaciones y sus métodos de resolución asociados.
  • Extensas pruebas computacionales confirman el excelente rendimiento de las formulaciones.
  • Los resultados numéricos muestran la superioridad de la propuesta sobre los planteamientos existentes.

Resumen

Este artículo presenta nuevas formulaciones para el problema de la plantilla de atraque estratégico, que combina decisiones estratégicas y operativas para la planificación de atraque a mediano plazo de un conjunto determinado de buques que hacen escala cíclica. Las decisiones estratégicas determinan las escalas de buques que serán atendidas, mientras que las operativas establecen la plantilla de atraque que se aplicará de forma cíclica en el horizonte de planificación. Las formulaciones propuestas utilizan variables binarias que clasifican a los buques atendidos dependiendo de si su servicio comienza o no en su ciclo de llegada o en el siguiente. Esto ayuda a modelar el problema, ya que se puede obtener una expresión lineal cerrada para los tiempos de espera. Las restricciones que imponen que se respete la disponibilidad de los atrques en cada período de tiempo se pueden obtener definiendo variables binarias adicionales que indican los tiempos de inicio del servicio de los barcos atendidos. La agregación de tales variables en todos los puestos conduce a una formulación relajada, que puede resolverse en tiempos de cálculo notablemente pequeños. Además, la solución de un subproblema auxiliar produce soluciones factibles al problema original, así como una simple verificación de la optimalidad. La desagregación de las variables del tiempo de servicio inicial para los diferentes atraques conduce a una formulación válida. Se presentan y analizan los resultados numéricos de extensas pruebas computacionales sobre un conjunto de instancias de referencia de la literatura. Los resultados obtenidos valoran el excelente desempeño de las formulaciones propuestas, que superan a las existentes.

Palabras claves:

Optimización combinatoria; Transporte marítimo, Asignación estratégica de atraque

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