Optimización del problema de ruteo y programación de buses escolares con restricciones de congestión de tráfico para políticas de rutas compartidas (Mixed-Load) e independientes (Single-Load) (2017)
El diseño de la operación de transporte para estudiantes tiene retos importantes, específicamente en el norte de la ciudad de Bogotá se presenta una agrupación significativa de colegios y existe una única vía que conecta esta zona de colegios con las zonas residenciales. Como es natural, la congestión vehicular es elevada, generando largos tiempos de espera en los buses para los niños, altos costos de operación para los colegios, y problemas de movilidad en la ciudad. Este trabajo busca estimar los impactos de implementación de una estrategia de cooperación entre operadores logísticos de transporte escolar, a través de un modelo matemático de programación entera mixta, con el fin de encontrar el diseño óptimo de rutas de buses escolares para una red con la tipología que describe el sistema vial que conecta diferentes zonas residenciales con los colegios del norte de la ciudad de Bogotá, Colombia. El modelo matemático que se desarrolla incluye la secuencia ordenada de los buses en el nodo que representa el paso por la autopista (nodo que comunica los hogares de los estudiantes con los centros educativos), de tal forma que se contribuya a la disminución de la congestión vehicular de esta zona, al generar una planeación y programación óptima de rutas. Se definen dos modelos de programación entera mixta: rutas independientes (estudiantes de diferentes colegios no pueden compartir bus) y rutas compartidas (estudiantes de diferentes colegios pueden compartir bus). Estos modelos buscan minimizar el costo total de la operación utilizando una flota de buses homogénea que permita satisfacer los requerimientos de los colegios. Se presentan los resultados de ambos modelos (Single Load y Mixed Load) con los dos métodos propuestos (exacto y heurístico) y se realiza un análisis comparativo de los mismos.