• Título: Optimización aplicada a la programación ferroviaria de carga.
• Directores: I. Méndez-Díaz, J. Miranda-Bront y P. Zabala.
• Jurados: I. Loiseau y J. Marenco.
• Resumen:

El transporte de cargas es uno de los servicios vitales para el desarrollo de la economía moderna. En particular el transporte ferroviario cumple un rol clave, gracias a que es uno de los métodos más económico y eficiente para el transporte de cargas. Por este motivo, es fundamental para impulsar el desarrollo económico de distintas áreas dentro de un país, ya que favorece la descentralización de la producción, la reducción de los costos y la competitividad. Además, este medio de transporte de cargas resulta más ecológico que el transporte de cargas por camiones.

La planificación de la operación de una empresa ferroviaria de carga es una tarea sumamente compleja e involucra la resolución de múltiples problemas de decisión. El gran espectro de complejos problemas de decisión vuelve al transporte ferroviario de cargas un candidato ideal para la aplicación de herramientas y metodologías de la investigación operativa.

Aunque el transporte ferroviario tiene más de dos siglos de existencia, no hubo mayores cambios durante este tiempo en la forma de crear planes detallados para su operación, que organice el transporte de cargas en la red ferroviaria. En cambio, las demás industrias de transporte, en especial el transporte automotor y aéreo, han tenido una fuerte inversión en métodos computacionales para optimizar sus operaciones, a nivel estratégico, táctico u operativo.

Recién en los últimos años se ha incrementado el desarrollo de investigaciones en optimización de las operaciones de la industria ferroviaria, pero todavía se encuentra muy relegada en comparación con el resto de los métodos de transporte.

En el año 2011, el Institute for Operations Research and the Management SciencesRailway Applications Section (INFORMS-RAS) organizó una competencia abierta con el fin de promover la investigación y la aplicación de la investigación operativa en el transporte ferroviario. Para esta competencia, INFORMS-RAS diseñó un problema, al que denominó Train Design Optimization (TDO). Este problema consiste en el diseño de un plan detallado del movimiento de pedidos a nivel táctico desde cierto origen hasta un destino final. Este plan debe cumplir con una serie de restricciones de la infraestructura ferroviaria, así como debe minimizar los diferentes costos. En particular, TDO se encarga de resolver los problemas de Train Scheduling y Crew Scheduling a nivel táctico. El TDO supone que en este nivel de detalle el material rodante es idéntico e ilimitado y que no es importante la sincronización de los trenes. Para evaluar la calidad de las resoluciones propuestas, se proveyó los datos correspondientes a dos instancias.

En esta tesis se proponen nuevos métodos para la resolución del TDO y se comparan con el estado del arte. También se investiga y resuelven nuevas extensiones al TDO teniendo en cuenta variantes del problema no consideradas en el TDO original.