Roteamento de Estoque e Transporte de Carga Multimodal: Otimização Bi-objetivo com Considerações Ambientais e Econômicas

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Mundim, Arianne Alves da Silva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bi-objective methods; Carbon dioxide emissions; Emissão de dióxido de carbono; Inventory routing Problem; Métodos bi-objetivos; Multimodal freight transportation problem; Probabilistic constraints; Problema de roteamento de estoque; Problema de transporte de carga multimodal; Restrições probabilísticas
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-23082024-145520/

Um dos principais agentes responsáveis pelo aquecimento global são os gases de efeito estufa, especialmente o dióxido de carbono (CO2) associado à combustão de combustíveis. A maioria dos trabalhos na literatura aborda o transporte logístico de uma perspectiva econômica, dando pouca atenção ao trade-off existente com a sustentabilidade. Neste trabalho, desenvolvemos dois modelos matemáticos na perspectiva bi-objetiva, um para o problema de roteamento de estoque com frota heterogênea e outra para o problema de transporte de carga multimodal, onde minimizamos custos enquanto reduzimos simultaneamente as emissões de CO2. Primeiramente, apresentamos uma equação veicular explícita que pode estimar estatisticamente as emissões de CO2 para diferentes veículos e tipos de combustíveis. Em seguida, aplicamos dois métodos bi-objetivo para o problema de roteamento de estoque, o ε-restrito aumentado e a métrica de Tchebycheff aumentada, para encontrar a fronteira de Pareto eficiente usando um método de branch-and-cut. Para o problema de transporte de carga multimodal, consideramos incerteza nos nós de origem, aplicamos restrições probabilísticas, e também analisamos o compromisso das funções objetivos utilizando o método do critério global e métrica de Tchebycheff aumentada. Experimentos computacionais foram conduzidos em instâncias adaptadas da literatura e outras geradas aleatoriamente, resolvendo os métodos bi-objetivo de forma exata. A análise dos resultados indica a capacidade da abordagem de equilibrar economia e sustentabilidade, onde, em média, soluções extremas mostram uma redução de mais de 50% nas emissões e um aumento de um pouco mais de 30% nos custos. Por fim, são apresentados e discutidos os resultados dos métodos de solução, aplicados nos dois problemas considerando a sustentabilidade. Detalhamos uma metodologia para estimar emissões de CO2, refletindo a complexidade e a necessidade de equilibrar fatores econômicos e ecológicos em problemas logísticos.