un algoritmo evolutivo para el problema de distribución de recursos post-desastres sísmicos en la

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UN ALGORITMO EVOLUTIVO PARA EL PROBLEMA DE DISTRIBUCIÓN DE
RECURSOS POST-DESASTRES SÍSMICOS EN LA CIUDAD DE
BUCARAMANGA

ANDRES RICARDO BARRERA NAVARRO
ANGIE PAOLA HERNANDEZ GOMEZ

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOMECÁNICAS
ESCUELA DE ESTUDIOS INDUSTRIALES Y EMPRESARIALES
BUCARAMANGA
2016
UN ALGORITMO EVOLUTIVO PARA EL PROBLEMA DE DISTRIBUCIÓN DE
RECURSOS POST-DESASTRES SÍSMICOS EN LA CIUDAD DE
BUCARAMANGA

ANDRES RICARDO BARRERA NAVARRO COD: 2103231
ANGIE PAOLA HERNANDEZ GOMEZ COD: 2104116

Proyecto de grado presentado como requisito para optar al título de
Ingeniero Industrial

Director:
PhD. HENRY LAMOS DIAZ

Codirector:
Ing. KARIN J. AGUILAR IMITOLA

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOMECÁNICAS
ESCUELA DE ESTUDIOS INDUSTRIALES Y EMPRESARIALES
BUCARAMANGA
2016
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AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecemos al grupo de investigación OPALO por la oportunidad de
realizar el proyecto.

A los profesores integrantes del grupo de investigación, en especial al PhD. Henry
Lamos Díaz por confiar en nosotros, por su paciencia, dedicación y por el apoyo
brindado durante el desarrollo de esta investigación junto con la Ingeniera Karin
Aguilar Imitola.

A la Universidad Industrial de Santander y Escuela de Estudios Industriales y
Empresariales por la formación académica.

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DEDICATORIA

Agradezco a Dios por guiar mi camino.

A mis padres por su coraje, amor y confianza.

A mi hermano por su gran apoyo y ejemplo.

A Angie Paola Hernández por su amor y compañía

Andrés R. Barrera Navarro

A Dios por ser mi guía durante toda la carrera.

A mis padres por su ejemplo y apoyo, por crear en mí una mujer luchadora y
persistente.

A mis hermanos por estar siempre a mi lado apoyándome y por ser mi motivación
para seguir adelante.

A mis compañeros y amigos con quienes compartí estos años de formación, los
llevare siempre en mi corazón.

A Andres Barrera compañero de proyecto y compañero de vida, por ayudarme a
alcanzar esta meta y permitirme soñar juntos.

Angie P. Hernández Gómez

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CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 19
1. GENERALIDADES DEL PROYECTO ............................................................... 21
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................. 21
1.2. JUSTIFICACION DEL PROYECTO. ............................................................... 23
1.3. OBJETIVOS .................................................................................................... 24
1.3.1. Objetivo general. .......................................................................................... 24
1.3.2. Objetivos específicos. .................................................................................. 25
1.4. METODOLOGIA .............................................................................................. 25
2. REVISIÓN DE LA LITERATURA. ...................................................................... 29
3. MARCO TEORICO ............................................................................................ 43
3.1. AYUDA HUMANITARIA .................................................................................. 43
3.1.1. Asignación y distribución de ayuda humanitaria. ......................................... 44
3.2. SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA (SIG) .................................... 46
3.2.1. Interfaz de programación de aplicaciones (API) .......................................... 47
3.3. OPTIMIZACION COMBINATORIA .................................................................. 48
3.3.1. Definición de los problemas de optimización combinatoria. ......................... 48
3.4. COMPLEJIDAD COMPUTACIONAL ............................................................... 50
3.4.1. Problemas NP .............................................................................................. 50
3.4.2. Problemas NP-Hard ..................................................................................... 51
3.5. METODOS DE SOLUCION DE UN PROBLEMA DE OPTIMIZACIÓN
COMBINATORIA. .................................................................................................. 51
3.5.1. Algoritmos exactos. ...................................................................................... 51
3.5.2. Algoritmos heurísticos. ................................................................................. 52
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3.5.2.1. Heurísticas constructivas .......................................................................... 52
3.5.2.2. Métodos de búsqueda local. ..................................................................... 52
3.5.3. Algoritmos metaheurísticos. ......................................................................... 53
3.6. PROBLEMA DE RUTEO DE VEHÍCULOS ...................................................... 54
3.6.1. Definición del problema de ruteo de vehículos. ........................................... 55
3.6.2. Variantes del VRP ........................................................................................ 56
3.6.2.1. Problemas de ruteo de vehículos con ventanas de tiempo (VRPTW). ...... 57
3.6.2.2. Problema de ruteo de vehículos con demandas estocásticas. .................. 57
3.6.2.3. Problemas de múltiples depósitos. ............................................................ 57
3.6.2.4. Problema de ruteo de vehículos capacitados. ........................................... 57
3.7. PROBLEMA DE RUTEO DE VEHÍCULOS CAPACITADOS. .......................... 58
3.7.1. Características generales. ........................................................................... 58
3.7.2. Formulación matemática del CVRP. ............................................................ 59
3.8. MÉTODOS DE SOLUCIÓN DEL CVRP .......................................................... 62
3.8.1. Heurísticas para el CVRP. ........................................................................... 62
3.8.2. Metaheuristicas para el CVRP. .................................................................... 64
3.8.2.1. Recocido simulado (SA) ............................................................................ 64
3.8.2.2. Búsqueda Tabú. ........................................................................................ 65
3.8.2.3. Optimización por colonia de hormigas (ACO). .......................................... 65
3.8.2.4. Algoritmo artificial de Colonia de abejas (ABC). ........................................ 65
3.9. COMPUTACIÓN EVOLUTIVA. ........................................................................ 66
3.9.1. Programación evolutiva................................................................................ 67
3.9.2. Estrategia evolutiva (ES). ............................................................................. 68
3.9.3. Algoritmos genéticos .................................................................................... 68
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