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Planificación de rutas intermodales para transporte de mercancías

ORIGEN DE LA IDEA

Tecnalia Research & Innovation

• 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

– 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?

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OBJETIVO


• 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? • Transporte de pasajeros

– ¿Puede ser una herramienta de interés para el sector? • Nuevas opciones de transporte (aproximaciones en coste)• Visibilidad para los proveedores servicios logísticos.

– ¿Se está investigando en esta temática? ¿Hay algún proyecto en este ámbito?

• Rutas monomodales tiene una gran trayectoria. • 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 los horarios. Dos fases:• Teniendo en cuenta restricciones horarias únicamente.• Teniendo en cuenta restricciones horarias y de disponibilidad.

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• Datos – Mapas de carreteras– 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

– Criterios de optimización: Coste en base a distancia, coste económico, coste medioambiental.

– Algoritmos

• Modelo de negocio

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Ha sido necesario plantear soluciones en los siguientes ámbitos:

SOLUCIONES TÉCNICAS PROPUESTAS

• 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

DATOS

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Red de carreteras

Red de ferrocarril

Red marítima/fluvial

Conexionesmodales

Conexionesmodales

Terminal de carga tren - barco

Terminal de carga barco - camión

ORIGEN

DESTINO

• Implementar un sistema basado en GIS: Una capa para cada tipo de modo de transporte

– Proveedores comerciales– INSPIRE (Directiva Europea): Redes de transporte 2007 – 2020.

• IDEE (Infraestructura de Datos Espaciales de España )– OpenStreetMap

• 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 utiliza el servicio de GoogleMaps a través de su API

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/tiempo – Se consideran como aristas con coste económico y medioambiental pero

distancia cero.

• Otros– Modelo de carga– Modelo de horarios– Criterios de optimización: modelo de costes, medioambiental

MODELO DE DATOS


Representación de nodos de transbordo


• 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 Subóptima– 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


ALGORITMOS

• 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.


Esquema Global


CONCLUSIONES

• ¿Existen soluciones de este tipo ya en el mercado? – Hay algunas iniciativas incipientes

• Asociación española de promoción del transporte marítimo de corta distancia (SSS)

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

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

• Freightwise. • Freight Transport FORESIGHT 2050

– European Intermodal Association (EIA)


• Modelo de negocio– Asociación– Empresa– Transitario

• 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



• 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).

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PROTOTIPO

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