Optimización de recorridos en ciudades. Una aplicación al sistema de recolección de residuos sólidos urbanos en el Municipio de Concordia

En esta tesis se estudia la aplicación de técnicas de la Investigación Operativa y de Sistemas de Información Geográfica en el diseño de recorridos en ciudades. En particular, se aplican estas técnicas a las rutas que deben realizar los vehículos encargados de la recolección de residuos en la Ciudad de Concordia, Entre Ríos. Dado que los vehículos están obligados a circular por todas las cuadras que componen cada zona de recolección, el problema del diseño de rutas, óptimas en cantidad de kilómetros realizados, se encuadra en las variaciones del clásico Problema del Cartero Chino (Chinese Postman Problem). Las restricciones asociadas a las normas específicas de circulación en la ciudad de Concordia (sentidos de las calles, los giros permitidos, entre otros) definen una variante específica de este problema general que debe ser estudiada y modelada. Para ello, en el desarrollo de la tesis se utilizan herramientas de la Teoría de Grafos y diversos modelos Programación Lineal Entera. La aplicación de estos modelos a las instancias específicas de la Ciudad de Concordia implica el contacto con servidores de información geográfica, el uso de algoritmos para la resolución de programas de Programación Lineal Entera y el estudio de diversos formatos para la representación de los resultados obtenidos. Adicionalmente, con el fin de brindar una interfaz amigable y práctica a la Subsecretaria de Higiene Urbana de la Municipalidad de Concordia, se desarrolla una herramienta que permite consultar las rutas obtenidas en forma de listados de direcciones y de animaciones. Finalmente, se considera el problema de, entre todas las posibles formas de recorrer una ruta óptima en cantidad de kilómetros, determinar la que implique la menor cantidad de giros en las esquinas. Se obtiene un modelo de este problema como instancias del Problema del Viajante de Comercio (TSP) y se aplica a las rutas mínimas obtenidas.