Geração de romaneios otimizados para consolidação de cargas na distribuição de mercadorias com a utilização de frota subcontratada

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vieira, Thiago José dos Santos
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12663
Resumo: This Master’s thesis addresses the freight consolidation integrated to the generation of cargo packing lists, from the operational perspective of an outsourced fleet in road transport with the use of freight FOB (Free on Board). The cargo packing list is a document used in cargo transportation and its purpose is to list the delivery information regarding the invoices of the goods to be dispatched. The problem consists of how to best arrange the loads in the different types of vehicles of the contracted carriers, besides having to respect the collection and redispatch processing capacities, in order to obtain cargo packing lists with the lowest total cost of distribution. These allocation decisions involve a price table, consisting of several price rules, rates and taxes, defined according to the number of deliveries in the cargo packing list and the individual weight of the cargoes to be sent. This causes a piecewise linear behavior in the cost function, requiring its full linearization to be solved as an Integer Linear Programming Problem. This case can be seen as an extension of the classic Bin-Packing Problem, in which each bin to be occupied individually has its utility value manifested as piecewise linear. Motivated by this practical and theoretical context, and because it is also a subject little explored in the literature, the focus of this research is to propose models and solution methods that are effective in supporting decision-making in practice. In addition to solving the proposed models using general-purpose optimization software, we develop constructive heuristics based on these models, as well as on reformulations obtained through the Dantzig-Wolfe decomposition. To verify the adequacy and coherence of these approaches, computational experiments were carried out with real data provided by a manufacturer of school supplies that collaborated in the development of this research. The obtained results revealed a high potential for application of the models for reducing costs in the practice, where reductions of more than 45% were observed in the analyzed scenarios when comparing them with the company's history. The heuristic methods also proved effective for the situation in question, offering quality solutions, yet being 96% faster on average than using exact methods.
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The cargo packing list is a document used in cargo transportation and its purpose is to list the delivery information regarding the invoices of the goods to be dispatched. The problem consists of how to best arrange the loads in the different types of vehicles of the contracted carriers, besides having to respect the collection and redispatch processing capacities, in order to obtain cargo packing lists with the lowest total cost of distribution. These allocation decisions involve a price table, consisting of several price rules, rates and taxes, defined according to the number of deliveries in the cargo packing list and the individual weight of the cargoes to be sent. This causes a piecewise linear behavior in the cost function, requiring its full linearization to be solved as an Integer Linear Programming Problem. This case can be seen as an extension of the classic Bin-Packing Problem, in which each bin to be occupied individually has its utility value manifested as piecewise linear. Motivated by this practical and theoretical context, and because it is also a subject little explored in the literature, the focus of this research is to propose models and solution methods that are effective in supporting decision-making in practice. In addition to solving the proposed models using general-purpose optimization software, we develop constructive heuristics based on these models, as well as on reformulations obtained through the Dantzig-Wolfe decomposition. To verify the adequacy and coherence of these approaches, computational experiments were carried out with real data provided by a manufacturer of school supplies that collaborated in the development of this research. The obtained results revealed a high potential for application of the models for reducing costs in the practice, where reductions of more than 45% were observed in the analyzed scenarios when comparing them with the company's history. The heuristic methods also proved effective for the situation in question, offering quality solutions, yet being 96% faster on average than using exact methods.Esta dissertação aborda a consolidação de cargas integrada à geração de romaneios, sob a perspectiva de operação de uma frota subcontratada no transporte rodoviário com o uso do frete FOB (Free on Board). O romaneio é um documento utilizado no transporte de cargas e tem como finalidade listar as informações de entregas a serem realizadas por um veículo, referentes às notas fiscais de mercadorias a serem despachadas. O problema consiste em como melhor arranjar as cargas nos diferentes tipos de veículos das transportadoras contratadas, além de ter que respeitar as capacidades de processamento de coleta e de redespacho, de maneira que a combinação realizada possa resultar em romaneios com o menor custo total de distribuição. Essas decisões de alocação envolvem uma tabela de precificação, sendo formada por várias regras de preço, taxas e tarifas, definidas em função do número de entregas no romaneio e do peso individual das cargas a serem expedidas. Isso provoca um comportamento linear por partes na função de custo, exigindo a sua linearização por completo para que possa ser solucionada como um problema de Otimização Linear Inteira. Este caso pode ser visto como uma extensão do Problema de Empacotamento Clássico, na qual cada “mochila” a ser ocupada possui individualmente o seu valor de utilidade manifestado como linear por partes. Motivado por este contexto prático e teórico, e também por ser um assunto pouco explorado na literatura, o foco dessa pesquisa tem por objetivo propor modelos e métodos de solução que sejam efetivos no apoio à tomada de decisão na prática. Além da resolução dos modelos propostos por meio de um software de otimização de propósito geral, são propostas heurísticas construtivas baseadas nesses modelos, bem como em reformulações obtidas por meio da decomposição de Dantzig-Wolfe. Para verificar a adequação e a coerência dessas abordagens, foram realizados experimentos computacionais com dados reais, fornecidos por um fabricante de materiais escolares que colaborou com o desenvolvimento dessa pesquisa. Os resultados obtidos revelaram grande potencial de aplicação dos modelos para a redução de custos na prática, onde reduções de mais de 45% foram observadas nos cenários analisados ao se comparar com o histórico da companhia. Os métodos heurísticos também se mostraram eficazes para a situação em questão, oferecendo soluções de qualidade, sendo 96% mais rápidos em média do que o emprego de métodos exatos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: código de financiamento - 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - PPGEPUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessGeração de romaneiosConsolidação de cargasFunção linear por partesDecomposição de Dantzig-WolfeMatheurísticasGeneration of cargo packing listFreight consolidationPiecewise linear functionDantzig-Wolfe decompositionMatheuristicsENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::GERENCIA DE PRODUCAOENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::PESQUISA OPERACIONALENGENHARIAS::ENGENHARIA DE TRANSPORTES::OPERACOES DE TRANSPORTESGeração de romaneios otimizados para consolidação de cargas na distribuição de mercadorias com a utilização de frota subcontratadaGeneration of optimized cargo packing lists for freight consolidation in the distribution of goods with the use of subcontracted fleetinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis60060016bf449a-0d56-4458-84f5-7b3426f8d77freponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertacao_ThiagoVieira.pdfDissertacao_ThiagoVieira.pdfTexto principalapplication/pdf5204038https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12663/1/Dissertacao_ThiagoVieira.pdffc0a7c6bee1093c445b38accad24eac5MD51modelo-carta-comprovante_PedroMunari.pdfmodelo-carta-comprovante_PedroMunari.pdfCarta comprovante assinada pelo orientadorapplication/pdf198178https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12663/2/modelo-carta-comprovante_PedroMunari.pdfd5037e96471b1f0f8e1c247e3e677dcdMD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12663/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53TEXTDissertacao_ThiagoVieira.pdf.txtDissertacao_ThiagoVieira.pdf.txtExtracted texttext/plain0https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12663/4/Dissertacao_ThiagoVieira.pdf.txtd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54modelo-carta-comprovante_PedroMunari.pdf.txtmodelo-carta-comprovante_PedroMunari.pdf.txtExtracted texttext/plain24https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12663/6/modelo-carta-comprovante_PedroMunari.pdf.txtd478cc40ce4005fcab4bbc769a1139c3MD56THUMBNAILDissertacao_ThiagoVieira.pdf.jpgDissertacao_ThiagoVieira.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6384https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12663/5/Dissertacao_ThiagoVieira.pdf.jpg157c367483d9bd980d93648ebd7a3a22MD55modelo-carta-comprovante_PedroMunari.pdf.jpgmodelo-carta-comprovante_PedroMunari.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg15735https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/12663/7/modelo-carta-comprovante_PedroMunari.pdf.jpgfd22a73b2ea018892b33dcae1f4bb6eeMD57ufscar/126632023-09-18 18:31:53.824oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/12663Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:53Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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