Métodos heurísticos para un problema multicriterio de distribución de ayuda humanitaria

Resumen

En este trabajo se estudia un problema multicriterio de logística humanitaria que aborda la organización del reparto de ayuda sobre la zona afectada por un desastre. Concretamente, el problema, resultado de generalizar otro ya estudiado en la literatura, consiste en diseñar un conjunto de rutas para que los vehículos disponibles para tal fin desplacen la ayuda humanitaria desde los depósitos, donde se encuentra inicialmente el material de ayuda, hasta los lugares que la requieren en última instancia. En la elaboración de las rutas se han de contemplar diversos atributos con los que evaluar el plan de actuación. El reparto ha de ser rápido y económicamente eficiente, pero también equitativo en la medida de lo posible y, eventualmente, debe prestar atención a los distintos niveles de urgencia que existan en los lugares de destino. Además, se deben tener en cuenta el estado de la red de comunicaciones y el ambiente de inseguridad que se haya podido crear tras el desastre, por lo que se asume que los vehículos han de viajar juntos formando convoyes. El elevado número de elementos que intervienen, y las relaciones específicas que existen entre ellos, provocan que el problema presente una gran dificultad, por lo que se hace necesario el uso de técnicas heurísticas para poder resolver instancias realistas del mismo. Con este propósito, se ha desarrollado un algoritmo heurístico aleatorizado para construir soluciones factibles del problema, que presta especial atención a la relación entre los convoyes de vehículos que se forman para recorrer las vías de comunicación entre los depósitos y los puntos de demanda. Una vez construidas, las soluciones factibles son depuradas a través de un algoritmo heurístico de mejora. El algoritmo constructivo, con el apoyo del algoritmo de mejora, es utilizado como procedimiento subordinado de dos metaheurísticas, GRASP y colonia de hormigas, que permiten guiar la construcción para hacerla más eficiente. Los algoritmos propuestos se han aplicado sobre algunas instancias basadas en casos reales y otras generadas al azar, lo que ha permitido analizar las relaciones entre los atributos, haciendo patente el grado de conflicto que existe entre algunos de ellos. Se ha comprobado el buen rendimiento de los algoritmos, especialmente de los basados en metaheurísticas, y se han puesto de relieve las ventajas que ofrece el uso de un modelo realista y de medidas precisas de los atributos.