Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fraga, Karina Pedrini
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4008
Resumo: The number of vehicles circulating in the world has grown quickly, demanding rubber tires that can wear out by time out and need to be replaced. These tires must be disposed of properly after the end of their useful life as it can generates environmental and health problems. Alongside the growth of tire’s use, legislation has been created in order to establish the planning of reverse logistics of postconsumer products and also, the research in the field of reverse logistics, involving environmental factors, has been growing too. The Two-echelon capacitated Vehicle Routing Problem (2E-CVRP) is a vehicle routing problem into two levels which performs the goods’ distribution from the storage to the customers with the help of intermediate storages. From the perspective of reverse logistics, the 2E-CVRP enables the collection of waste products to their final disposal and/or recycling. In this context, this work proposes a new 2E-CVRP class, which was called Two-echelon capacitated Vehicle Routing Problem with Heterogeneous Fleet and Site Dependence (2E-CVRP-HFSD) for the planning of reverse logistics of waste tires. As a differential, the model considers the possibility of heterogeneous fleet on the second level of the problem and access restrictions for some vehicles to certain customers, according to the size of the vehicle. In addition, its objective function considers the fixed transport costs involved in the problem and not only variable transport costs, travel costs and the operating cost of the loads on satellites. The model was applied to the reverse logistics of waste tires in the state of the Espírito Santo. From the definition of 22 instances and by using the CPLEX solver 12.6, it was solved, optimally, 19 of the 22 defined instances, presenting gaps in the maximum 8.99% after a running time of 7200 seconds in the instances not solved optimally. This research contributed to the literature by presenting a new variation to 2E-CVRP model and treat the resolution of the reverse logistics of tires, as commonly the 2E-CVRP is modeled for distribution of goods and here it was developed forconsolidation, in a reverse flow.
id UFES_099ce7ff73eb5770688b65d99e538764
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/4008
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str 2108
spelling Ribeiro, Glaydston MattosRosa, Rodrigo de AlvarengaFraga, Karina PedriniAlves, Elcio CassimiroMauri, Geraldo RegisChaves, Gisele de Lorena Diniz2016-08-29T15:10:22Z2016-07-112016-08-29T15:10:22Z2016-02-29The number of vehicles circulating in the world has grown quickly, demanding rubber tires that can wear out by time out and need to be replaced. These tires must be disposed of properly after the end of their useful life as it can generates environmental and health problems. Alongside the growth of tire’s use, legislation has been created in order to establish the planning of reverse logistics of postconsumer products and also, the research in the field of reverse logistics, involving environmental factors, has been growing too. The Two-echelon capacitated Vehicle Routing Problem (2E-CVRP) is a vehicle routing problem into two levels which performs the goods’ distribution from the storage to the customers with the help of intermediate storages. From the perspective of reverse logistics, the 2E-CVRP enables the collection of waste products to their final disposal and/or recycling. In this context, this work proposes a new 2E-CVRP class, which was called Two-echelon capacitated Vehicle Routing Problem with Heterogeneous Fleet and Site Dependence (2E-CVRP-HFSD) for the planning of reverse logistics of waste tires. As a differential, the model considers the possibility of heterogeneous fleet on the second level of the problem and access restrictions for some vehicles to certain customers, according to the size of the vehicle. In addition, its objective function considers the fixed transport costs involved in the problem and not only variable transport costs, travel costs and the operating cost of the loads on satellites. The model was applied to the reverse logistics of waste tires in the state of the Espírito Santo. From the definition of 22 instances and by using the CPLEX solver 12.6, it was solved, optimally, 19 of the 22 defined instances, presenting gaps in the maximum 8.99% after a running time of 7200 seconds in the instances not solved optimally. This research contributed to the literature by presenting a new variation to 2E-CVRP model and treat the resolution of the reverse logistics of tires, as commonly the 2E-CVRP is modeled for distribution of goods and here it was developed forconsolidation, in a reverse flow.O número de veículos que circulam no mundo tem crescido muito rapidamente, demandando pneus de borracha que se desgastam e precisam ser substituídos. Estima-se que o Brasil gera cerca de 25 milhões de pneus inservíveis por ano. Estes pneus devem ser eliminados corretamente após o fim de sua vida útil, pois podem causar problemas ambientais e de saúde, como a proliferação de mosquitos que levam a doenças endêmicas. O governo brasileiro instituiu a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), que estabelece que a indústria é responsável por dar uma destinação ambientalmente correta aos seus produtos. Dessa forma, fabricantes são responsáveis ​​por estruturar o planejamento da logística reversa dos produtos pós-consumo para reciclar ou dar uma destinação ambientalmente adequada a esses produtos. O Two-echelon Capacitated Vehicle Routing Problem (2E-CVRP) é um problema de roteamento de veículos em dois níveis que realiza a distribuição de mercadorias do depósito aos clientes com o auxílio de depósitos intermediários, chamados satélites, para fracionamento das cargas. Sob a ótica da logística reversa, o 2E-CVRP possibilita a coleta de produtos inservíveis para sua disposição final e/ou reciclagem, de acordo com as leis determinadas pela PNRS. Nesse contexto, esta dissertação propõe uma nova classe do 2E-CVRP, que foi chamado de Two-echelon Capacitated Vehicle Routing Problem with Heterogeneous Fleet and Site Dependence (2E-CVRP-HFSD) para o planejamento da logística reversa de pneus inservíveis. A logística reversa foi estruturada em dois níveis, o primeiro nível composto pela empresa de reciclagem e pelos satélites e o segundo nível constituído pelos satélites e pelos clientes. Como diferencial, o modelo considera a possibilidade de existência de frota heterogênea no 2º nível do problema e restrições de acesso de alguns veículos a determinados clientes, de acordo com o porte do veículo. Além disso, sua função objetivo, que deve ser minimizada, considera os custos fixos de transporte envolvidos no problema e não apenas os custos variáveis de transporte, os custos das viagens realizadas no 1º e no 2º níveis e o custo de operação das cargas nos satélites. Essa alteração na função objetivo resultou na utilização de uma quantidade média menor de veículos do 2º nível e uma maior ocupação dos veículos utilizados, em média, para o atendimento de todos os clientes. O modelo foi aplicado à logística reversa de pneus inservíveis no estado do Espírito Santo a partir da definição de 22 instâncias e foi capaz de realizar o planejamento da logística reversa de pneus inservíveis integrada em dois níveis, identificando a rota ótima, a frota necessária e os satélites mais interessantes a serem utilizados para a resolução do problema. O solver CPLEX 12.6 resolveu de maneira ótima 19 das 22 instâncias definidas. O CPLEX apresentou gaps de no máximo 8,99% após um tempo execução de 7.200 segundos nas instâncias não resolvidas de maneira ótima. Essa pesquisa contribuiu para a literatura por apresentar uma nova variação ao modelo 2E-CVRP e por tratar da resolução da logística reversa de pneus, já que comumente o 2E-CVRP é modelado para distribuição de mercadorias e aqui foi desenvolvido para a consolidação, num fluxo reverso.TextFRAGA, Karina Pedrini. Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem. 2016. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016.http://repositorio.ufes.br/handle/10/4008porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia CivilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUFESBRCentro TecnológicoTwo-Echelon Capacitated Vehicle Routing ProblemHeterogeneous FleetSite DependenceReverse LogisticMathematical ModelingFrota HeterogêneaRestrição de AcessoModelagem MatemáticaLogística ReversaProblema de roteamento de veículosVeiculos a motor - FrotasPneus - Aspectos ambientaisEngenharia Civil624Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing probleminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALKarina-Pedrini-Fraga-2016-trabalho.pdfapplication/pdf2438300http://repositorio.ufes.br/bitstreams/227ba002-a1a2-4e7c-b732-2a69d2ac7d47/downloadbd7410920b1538c18dd0928276096a3eMD5110/40082024-07-17 17:01:02.274oai:repositorio.ufes.br:10/4008http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T18:00:43.400706Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem
title Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem
spellingShingle Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem
Fraga, Karina Pedrini
Two-Echelon Capacitated Vehicle Routing Problem
Heterogeneous Fleet
Site Dependence
Reverse Logistic
Mathematical Modeling
Frota Heterogênea
Restrição de Acesso
Modelagem Matemática
Logística Reversa
Engenharia Civil
Problema de roteamento de veículos
Veiculos a motor - Frotas
Pneus - Aspectos ambientais
624
title_short Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem
title_full Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem
title_fullStr Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem
title_full_unstemmed Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem
title_sort Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem
author Fraga, Karina Pedrini
author_facet Fraga, Karina Pedrini
author_role author
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Ribeiro, Glaydston Mattos
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Rosa, Rodrigo de Alvarenga
dc.contributor.author.fl_str_mv Fraga, Karina Pedrini
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Alves, Elcio Cassimiro
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Mauri, Geraldo Regis
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Chaves, Gisele de Lorena Diniz
contributor_str_mv Ribeiro, Glaydston Mattos
Rosa, Rodrigo de Alvarenga
Alves, Elcio Cassimiro
Mauri, Geraldo Regis
Chaves, Gisele de Lorena Diniz
dc.subject.eng.fl_str_mv Two-Echelon Capacitated Vehicle Routing Problem
Heterogeneous Fleet
Site Dependence
Reverse Logistic
Mathematical Modeling
topic Two-Echelon Capacitated Vehicle Routing Problem
Heterogeneous Fleet
Site Dependence
Reverse Logistic
Mathematical Modeling
Frota Heterogênea
Restrição de Acesso
Modelagem Matemática
Logística Reversa
Engenharia Civil
Problema de roteamento de veículos
Veiculos a motor - Frotas
Pneus - Aspectos ambientais
624
dc.subject.por.fl_str_mv Frota Heterogênea
Restrição de Acesso
Modelagem Matemática
Logística Reversa
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Engenharia Civil
dc.subject.br-rjbn.none.fl_str_mv Problema de roteamento de veículos
Veiculos a motor - Frotas
Pneus - Aspectos ambientais
dc.subject.udc.none.fl_str_mv 624
description The number of vehicles circulating in the world has grown quickly, demanding rubber tires that can wear out by time out and need to be replaced. These tires must be disposed of properly after the end of their useful life as it can generates environmental and health problems. Alongside the growth of tire’s use, legislation has been created in order to establish the planning of reverse logistics of postconsumer products and also, the research in the field of reverse logistics, involving environmental factors, has been growing too. The Two-echelon capacitated Vehicle Routing Problem (2E-CVRP) is a vehicle routing problem into two levels which performs the goods’ distribution from the storage to the customers with the help of intermediate storages. From the perspective of reverse logistics, the 2E-CVRP enables the collection of waste products to their final disposal and/or recycling. In this context, this work proposes a new 2E-CVRP class, which was called Two-echelon capacitated Vehicle Routing Problem with Heterogeneous Fleet and Site Dependence (2E-CVRP-HFSD) for the planning of reverse logistics of waste tires. As a differential, the model considers the possibility of heterogeneous fleet on the second level of the problem and access restrictions for some vehicles to certain customers, according to the size of the vehicle. In addition, its objective function considers the fixed transport costs involved in the problem and not only variable transport costs, travel costs and the operating cost of the loads on satellites. The model was applied to the reverse logistics of waste tires in the state of the Espírito Santo. From the definition of 22 instances and by using the CPLEX solver 12.6, it was solved, optimally, 19 of the 22 defined instances, presenting gaps in the maximum 8.99% after a running time of 7200 seconds in the instances not solved optimally. This research contributed to the literature by presenting a new variation to 2E-CVRP model and treat the resolution of the reverse logistics of tires, as commonly the 2E-CVRP is modeled for distribution of goods and here it was developed forconsolidation, in a reverse flow.
publishDate 2016
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-08-29T15:10:22Z
dc.date.available.fl_str_mv 2016-07-11
2016-08-29T15:10:22Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2016-02-29
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv FRAGA, Karina Pedrini. Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem. 2016. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/handle/10/4008
identifier_str_mv FRAGA, Karina Pedrini. Modelo matemático para planejamento da logística reversa de pneus inservíveis com base no modelo two-echelon capacitated vehicle routing problem. 2016. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016.
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/4008
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv Text
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Engenharia Civil
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFES
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro Tecnológico
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Engenharia Civil
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/bitstreams/227ba002-a1a2-4e7c-b732-2a69d2ac7d47/download
bitstream.checksum.fl_str_mv bd7410920b1538c18dd0928276096a3e
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813022565979914240