Operations planning and management in transport logistics

Fuentes González, Manuel (2020). Operations planning and management in transport logistics. Thesis (Doctoral), E.T.S. de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.65449.

Description

Title: Operations planning and management in transport logistics
Author/s:
  • Fuentes González, Manuel
Contributor/s:
  • Cadarso Morga, Luis
Item Type: Thesis (Doctoral)
Date: 2020
Subjects:
Freetext Keywords: Planificación de transporte; Investigación operativa; Programación matemática; Planificación en ferrocarril; Planificación en aerolíneas; Robustez; Redes de tránsito rápido; Asignación de tripulaciones; Asignación de matrículas = Transport planning; Operations research; Mathematical programming; Railway Scheduling; Airline Scheduling; Robustness; Rapid Transit; Crew Scheduling; Tail Assignment
Faculty: E.T.S. de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (UPM)
Department: Matemática Aplicada a la Ingeniería Aeroespacial
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Abstract

La importancia del transporte para toda economía es innegable; la riqueza de los países y su crecimiento económico dependen de este. Además de mejorar la calidad de vida de las personas y conectarlas, desde un punto de vista macroeconómico, el transporte está íntimamente relacionado con el empleo, los ingresos y el producto interior bruto de las economías nacionales. Disponer de sistemas de transporte eficientes es, por tanto, una cuestión estratégica para cualquier economía. La planificación y la gestión del transporte pueden beneficiarse enormemente de la investigación operativa; de hecho, esta nace a mediados del siglo pasado para resolver retos relacionados con la logística. Los problemas enmarcados en procesos de planificación y gestión pueden ser modelados y resueltos mediante técnicas de optimización, lo que a menudo conlleva mejoras en el rendimiento del sistema. Además, debido a la alta complejidad de dichos sistemas y la alta combinatoria de los mismos, estas técnicas permiten reducir drásticamente el tiempo requerido para su resolución. Disponer de soluciones de alta calidad en tiempos reducidos dota de gran flexibilidad a los operadores, quienes pueden adaptarse rápidamente frente a los cambios en el entorno. Esta tesis contribuye al campo del transporte mediante la aplicación de la investigación operativa a problemas de dos modos de transporte diferentes: el ferroviario y el aéreo. Se desarrolla una metodología basada en modelos matemáticos de planificación robusta y algoritmos para su resolución que se aplica a problemas de los dos modos. En el ámbito del transporte ferroviario se estudia el problema de asignación de tripulaciones en el contexto de las redes de tránsito rápido. Se modela y resuelve el problema utilizando como caso de estudio la red de Cercanías Madrid, gestionada por la operadora ferroviaria española Renfe. En relación al transporte aéreo se estudia el problema de asignación de matrículas, que consiste en determinar qué aviones concretos han de volar los vuelos ofrecidos por una aerolínea. Para ilustrar la investigación sobre este problema se utilizan datos proporcionados por la compañía aérea española Vueling Airlines. ----------ABSTRACT---------- The importance of transport for every economy is undeniable; the wealth of countries and their economic growth depend on it. In addition to improving the quality of life of people and connecting them, from a macroeconomic point of view, transport is intimately related to employment, income, and gross domestic product of national economies. Having efficient transport systems is therefore a strategic issue for any economy. Operations planning and management in transport logistics can greatly benefit from operational research; such research began to develop in the middle of the 20th century to address challenges related to logistics. Problems concerning planning and management processes can be modeled and solved through optimization techniques, and these often lead to improvements in system performance. In addition, due to the complexity of these problems—they are highly combinatorial, these techniques make it possible to drastically reduce the time required for problem resolution. Having high-quality solutions available in less time gives great flexibility to the operators, who can adapt quickly to changes in the environment. This thesis contributes to the field of transport by applying operational research to problems in two different transport modes: rail and air transport. To solve these problems, a methodology for robust planning based on mathematical models and solving algorithms is applied. In the field of rail transport, the problem of crew scheduling is studied in the context of rapid transit networks. The problem is modeled and solved using the network of Cercanías Madrid, managed by the Spanish railway operator Renfe, as case study. In relation to air transport, the problem of tail assignment, which consists of determining which specific aircraft are to be assigned to the flights offered by an airline, is studied. The data provided by the Spanish airline Vueling Airlines are used to investigate this problem.

Funding Projects

TypeCodeAcronymLeaderTitle
Government of SpainTRA2008-06782-C02-01UnspecifiedUnspecifiedAplicaciones del diseño de redes de transporte
Government of SpainTRA2011-27791-C03-01UnspecifiedUnspecifiedRobustez, recuperabilidad y congestión en redes de transporte público
Government of SpainTRA2014-52530-C3-1-PUnspecifiedUnspecifiedRobustez, eficiencia y recuperación de sistemas de transporte público
Government of SpainTRA2016-76914-C3-3-PUnspecifiedUnspecifiedRobustez, eficiencia y recuperación de sistemas de transporte público

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Item ID: 65449
DC Identifier: http://oa.upm.es/65449/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:65449
DOI: 10.20868/UPM.thesis.65449
Deposited by: Archivo Digital UPM 2
Deposited on: 17 Nov 2020 11:08
Last Modified: 17 Nov 2020 11:08
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