Examinando por Materia "Algoritmos metaheurísticos"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Propuesta de algoritmo metaheurístico aplicado a la planeación y optimización de acarreos para un proyecto vial en el Oriente Antioqueño
    (Universidad EIA, 2024) García Vega, Pablo de Jesús; Soto Estrada, Engelberth
    RESUMEN: En Colombia, el desarrollo de infraestructura vial enfrenta desafíos históricos y económicos significativos. La inversión estatal en vías es insuficiente y sujeta a ciclos económicos y cambios de gobierno, mientras que la participación privada, mediante asociaciones público-privadas (APP), también enfrenta riesgos financieros considerables. Los costos de acarreo en zonas montañosas, que representan alrededor del 25%, o menos, del costo constructivo y son sensibles a factores como los precios de gasolina, pueden afectar la rentabilidad del proyecto y aumentar los riesgos financieros para los inversores. Esto subraya la necesidad de una planificación financiera y operativa robusta de los acarreos para optimizar el flujo de caja y asegurar la viabilidad del proyecto. Para abordar este problema, el proyecto propuso un algoritmo metaheurístico basado en Simulated Annealing, aplicado a la planificación y optimización de acarreo en el proyecto vial Ruta del Agua, variante Doradal, ubicado en el Oriente Antioqueño. El objetivo general fue desarrollar y validar un algoritmo que, mediante la discretización de elementos finitos, permitiera reducir los costos de acarreo y mejorar la eficiencia operativa. En el caso de estudio de la Ruta del Agua, variante Doradal, localizado en el oriente antioqueño, la implementación del algoritmo logró una disminución del 4,93% en los acarreos, equivalente a un ahorro aproximado de 35 millones de pesos colombianos. Esta optimización no solo reduce costos directos, sino que también mejora la planificación del transporte, minimizando recorridos largos y evitando pendientes inadecuadas para la maquinaria. La metodología se fundamentó en la definición de variables, condiciones, función objetivo (en este caso, el trabajo mecánico experimentado por la maquinara) y un método de solución probabilístico. El algoritmo optimizó el transporte al priorizar rutas ya acondicionadas, considerar pendientes y gestionar los volúmenes de material de manera eficiente. Al generar soluciones prácticas que minimizan el trabajo físico de la maquinaria, el algoritmo representa una guía para la operación y planificación de proyectos viales en áreas geográficamente desafiantes. La validación teórica del algoritmo se realizó aplicándolo a casos de acarreo con soluciones óptimas conocidas, como escenarios con volúmenes descendientes y ascendientes. Se iteró variando secciones, alturas y volúmenes, confirmando que las soluciones generadas coincidían con los esquemas óptimos esperados. Esto validó la precisión del algoritmo para resolver problemas teóricos de acarreo. En conclusión, el uso de este programa en la construcción de vías en Colombia podría significar una herramienta valiosa para la planificación eficiente y sostenible de acarreos, generando ahorros económicos importantes y mejorando la viabilidad de proyectos en terrenos complejos.