El sector automotriz y la comunidad académica han venido realizando esfuerzos para desarrollar alternativas que reduzcan la utilización de combustibles fósiles, ya que la mayoría de vehículos en la actualidad funcionan por combustión interna y esto genera un alto impacto en el medio ambiente a través de la emisión de gases con efecto invernadero.
Frente a esta temática los vehículos eléctricos (VEs) son una de estas alternativas que ha venido ganando importancia y popularidad. La inminente llegada de los VEs permea la mayoría de áreas del transporte terrestre. En esta propuesta investigativa interesa particularmente el problema asociado al transporte y entrega de mercancía utilizando flotas de VEs, tal como lo propone la empresa DHL en USA y Alemania a través de una prueba piloto que involucra más de 100 VEs y la empresa UPS con una flota de 100 VEs en USA. En este tipo de flota, la autonomía máxima de los VEs puede ser insuficiente para completar algunas rutas de entrega lo cual requiere una adecuada logística en el demorado proceso de recarga de las baterías. Una propuesta que reduce el tiempo de indisponibilidad del vehículo por falta de energía consiste en remover por completo la batería agotada y reemplazarla rápidamente por una batería completamente cargada. Por tal razón la optimización de la ubicación geográfica de las estaciones de intercambio de baterías (EIBs) y el ruteo óptimo de los VEs establecen un problema de gran importancia y actualidad tanto para el sector de transporte de carga como para la comunidad académica, principalmente en los campos de la optimización combinatoria, programación matemática e investigación operativa.
Por lo tanto, el objetivo del proyecto es formular y resolver un modelo matemático que permita localizar y rutear (LR) respectivamente EIBs y VEs en una red de transporte con un único depósito conocido, considerando una autonomía limitada de energía en las baterías y una capacidad de carga a transportar en los VEs. Así, la solución del problema de Localización y Ruteo de Estaciones de Intercambio de Baterías y Vehículos Eléctricos (PLR-EIB-VE) consiste en determinar: i) la ubicación de las EIBs, ii) el conjunto de clientes que atiende cada VE (rutas) y iii) el conjunto de VEs que atiende cada EIB, considerando el rango de autonomía y las limitaciones de capacidad de los VEs.
En la metodología de solución, por tratarse de un problema que puede ser formulado con un modelo de programación entera, se considera la aplicación de técnicas metaheurísticas y de programación matemática. Las soluciones de los problemas de localización de EIBs y el ruteo de VEs son alternadas iterativamente considerando la información del plan de rutas para mejorar la estrategia de localización.
