Modelado, simulación y optimización de los procesos operacionales complejos de las infraestructuras logístico-portuarias: Gemelos digitales del puerto
El estilo de vida del siglo XXI que conocemos depende en gran manera del comercio marítimo, aunque no sea de general conocimiento. Más del 90\% de los productos que utilizamos a diario cada uno de nosotros ha ocupado un lugar en un buque durante su transporte. Y es que, en términos económicos, es la manera más barata de transportar un bien de consumo. Este hecho posee grandes implicaciones en el empleo, el medioambiente y en el desarrollo económico de los pueblos. En este sentido, los puertos juegan un papel muy importante. Su posición geográfica es clave, pero no es menospreciable su productividad. Las grandes compañías de transporte internacional usan este dato en sus tomas de decisión. Por todo ello, esta tesis describe la investigación llevada a cabo para encontrar cómo la optimización matemática puede contribuir a mejorar esta característica portuaria desde un punto de vista holístico. Tras la definición de una metodología de modelización de puertos, vehículos, unidades de carga y de operaciones logísticas, esta tesis propone un algoritmo de optimización de programas de operaciones logísticas apoyado en el uso de una meta-heurística multiobjetivo y un gemelo digital basado en agentes independientes (Agent Based Modelling) que incorpora un optimizador lineal entero mixto. Esta propuesta, dado el carácter industrial de la tesis, ha sido implementada en una plataforma específicamente desarrollada que permite obtener resultados concretos para los casos de estudio de interés. Como conclusiones principales se encuentran las siguientes: Primera, que el enfoque utilizado habilita la colaboración apoyada en datos entre actores portuarios que deben coordinar sus programaciones para evitar la más que probable situación de bloqueo que se esconde dentro de las planificaciones, como hemos detectado. Segunda, que, en nuestros casos de estudio, la complejidad del problema a resolver no sólo reside en el gran número de vehículos que han de ser programados, sino que influye sobremanera en el resultado el número de operaciones que cada uno de ellos ha de realizar, aunque sean pocos en número. Y, por último, que la combinación de herramientas de programación matemática y de simulación permiten abordar problemas de alta complejidad como los tratados en esta tesis.
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