II Congreso ITS Euskadi - Tecnalia - Planificador intermodal mercancias

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Planificaci贸n de rutas intermodales para transporte de mercanc铆as


ORIGEN DE LA IDEA


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En los últimos años se han realizado esfuerzos para promover el uso de medios de transporte alternativos a la carretera y con menores efectos negativos en el medio ambiente – –

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Work Programme de ICT (Information and Communications Technologies) Work Programme de Transporte

Work Programme de Transporte la actividad 7.2.2 (Encouraging Modal Shift And Decongesting Transport Corridors) y en particular el Área 7.2.2.1. Logistics and intermodal transport –

The objective is to improve transport efficiency between and within different modes while recognising their complementarities within a transport system. It includes activities for the development of high quality logistics, covering all transport modes. Intermodality in passengers and freight will be addressed by activities including seamless and competitive solutions, and, integration of transport hubs (terminals, stations, ports, etc.) in all transport modes.

A las dificultades intrínsecas de este cambio, se añaden otras como la falta de herramientas para evaluar alternativas a las rutas en camión tradicionales, sobre todo en trayectos de longitud media y larga, donde el uso del ferrocarril o el SSS sería posible.

¿Podemos proponer alguna herramienta que promueva y facilite el desarrollo del transporte intermodal?


OBJETIVO


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• El objetivo específico que nos planteamos fue el desarrollo de herramientas para facilitar la generación y planificación de rutas multimodales para mercancías.

• Las preguntas que nos hicimos fueron: – ¿Existen soluciones de este tipo ya en el mercado? No, aunque en el transporte de pasajeros hay ciertas utilidades que pueden asemejarse a lo que planteamos. – ¿Puede ser una herramienta de interés para el sector? Sí, aunque las soluciones que se ofrezcan desde la herramienta sean aproximaciones en coste, la herramienta en sí misma puede ser un punto de visibilidad para algunas empresas proveedoras de servicios logísticos.

– ¿Se está investigando en esta temática? ¿Hay algún proyecto en este ámbito? La investigación en rutas monomodales tiene una gran trayectoria. Sin embargo, la multimodalidad aún no se ha abordado lo suficiente, aunque a nivel europeo aparecen algunos proyectos en los últimos años.


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• Sistema de planificación del transporte de mercancías multimodal punto a punto. Diseñar, desarrollar y validar un activo experimental que permita obtener rutas intermodales de acuerdo a los criterios de planificación establecidos. • Planificación estratégica: – Análisis de las distintas alternativas existentes para el transporte entre dos puntos sin tener en cuenta las restricciones horarias ni de disponibilidad.

• Planificación operativa: – Análisis de las distintas alternativas existentes para el transporte entre dos puntos teniendo en cuenta restricciones. Dos fases: • Teniendo en cuenta restricciones horarias únicamente. • Teniendo en cuenta restricciones horarias y de disponibilidad.


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Para abordar el problema ha sido necesario plantear soluciones en los siguientes ámbitos:

• Datos: – Uso de funcionalidades provistas por GoogleMaps – Sistemas de información geográfica. – Como conseguir información sobre los servicios de transporte

• Aspectos científico – tecnológicos relativos a: – Modelos de datos: para la definición de los parámetros que definirán los diferentes medios de transporte (carretera, ferroviario, marítimo, nodos de intercambio). – Algoritmos y criterios de optimización: coste en base a distancia, coste económico, coste medioambiental.

• Modelo de negocio: herramienta de acceso (inicialmente libre) a través de Internet, alimentada con información procedente de los proveedores de servicios logísticos.


SOLUCIONES TÉCNICAS PROPUESTAS


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DATOS • Obtener información de la oferta de transporte disponible. – ¿Cómo recuperar la información de los servicios que ofrecen los operadores logísticos? ¿Rutas marítimas, líneas ferroviarias, …?

– No se recupera información de servicios automáticamente – Se suministra un interfase de usuario en el que los operadores logísticos dan de alta sus servicios • • • •

Transporte por vía fluvial/marítima Transporte por ferrocarril Transporte por carretera Operador de transbordo intermodal


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DATOS • Implementar un sistema basado en GIS con los datos sobre carreteras al que se añaden capas para el resto de los operadores: tren, barco, operadores de transbordo multimodal. – Dificultad de conseguir datos de carreteras – Proveedores comerciales y libres

• Implementar un sistema basado en librerías de grafos sin necesidad de GIS ni de datos de carreteras. – Se asume que entre cualquier nodo de transporte por vías fluviales/marítimas o de ferrocarril existe una ruta por carretera – Para poder calcular los pesos (distancia, tiempo) de las rutas de carreteras se plantea la utilización del servicio de GoogleMaps a través de la utilización de su API


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MODELO DE DATOS

• Operadores de transporte por vía fluvial/marítima y ferrocarril. – Definen tramos disponibles – Horarios – Tarifas en función de carga

• Operadores de transporte por carretera – Definen zona geográfica que abarcan (NUTS) – Flexibilidad de horarios – Tarifas en función de carga y distancia

• Operadores de transbordo intermodal – Tarifas en función de carga – Se consideran como aristas con coste económico y medioambiental pero distancia cero.


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Representaci贸n de nodos de transbordo

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ALGORITMOS • Solución Óptima – Solución exacta pero mayor tiempo de cálculo – Solo suministra la mejor solución. – No usa heurísticos (conocimiento propio del problema) sino que busca de forma exhaustiva. – Adaptación del algoritmo Dijkstra para tener en cuenta horarios

• Solución Súboptima – – – – –

Proporcionan soluciones no óptimas pero cercanos al óptimo Tiempo de cálculo parametrizable Múltiples rutas propuestas Algoritmos metaheurísticos Basados en el comportamiento de las hormigas naturales


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• Sistema de planificación del transporte de mercancías multimodal punto a punto. • Se alimenta de los servicios introducidos en el sistema por los operadores logísticos, incluyendo las restricciones de los mismos. A partir de ellos se crea un grafo de la oferta: – Nodos: puntos entre los que existen servicios de transporte. – Aristas: carreteras/vías ferroviarias/rutas marítimas que unen los nodos, nodos de transbordo intermodal.

• El usuario introduce los datos de entrada: – – – – –

Origen Destino Carga Criterio de optimización (distancia, tiempo, económico, medioambiental). Horario de salida (Planificación operativa)

• Ejecución sobre el grafo, del algoritmo adecuado en cada caso, para lograr la ruta óptima según los criterios de optimización.


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Esquema Global

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CONCLUSIONES


• ¿Existen soluciones de este tipo ya en el mercado? – Hay algunas iniciativas incipientes • SSS: SHORTSEA Promotion Centre – Spain

• ¿Puede ser una herramienta de interés para el sector? – Visibilidad para los proveedores de servicios logísticos – Colaboración entre proveedores – Promueve la sostenibilidad medioambiental

• ¿Se está investigando en esta temática? – Proyectos europeos en marcha


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• Modelo de negocio – Asociación – Empresa – Consignatario

• Necesidad de homogeneizar modelos de datos que representa un servicio de transporte – Modelo de coste – Modelo de restricciones

• Algoritmos funcionan con simplificaciones del problema – Modelo de transbordo – Coste aproximado


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• La aproximación técnica de las soluciones propuestas ha venido de la mano, principalmente, de proyectos de investigación: – TIMI Transporte Inteligente de Mercancías Intermodal, proyecto de tipo CENIT en colaboración con la empresa Atos Origin. – TERETRANS Sistemas inteligentes para la nueva generación de transporte terrestre, proyecto de investigación estratégica de tipo ETORTEK. – EUROZONA Arquitectura de gestión inteligente y sostenible en el movimiento de mercancías en la Eurozona (ETORTEK).


PROTOTIPO


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