Problema de Rutas de Vehículos (VRP)
El Problema de Rutas de Vehículos (VRP) es el problema de optimización que consiste en asignar un conjunto de entregas a una flota de vehículos y secuenciar las paradas para minimizar el coste respetando restricciones como la capacidad y las ventanas de tiempo.
¿Qué es el problema de rutas de vehículos (VRP)?
VRP son las siglas en inglés de Vehicle Routing Problem, el problema de rutas de vehículos. Generaliza el problema del viajante (TSP), que busca el recorrido más corto para un solo vehículo, a toda una flota con restricciones reales: capacidad del vehículo, ventanas horarias de entrega, horas de trabajo del conductor, tipos de vehículo y más. Dantzig y Ramser lo describieron por primera vez en 1959 como el "truck dispatching problem", y sigue siendo uno de los problemas más estudiados de la investigación operativa.
La mayoría de los problemas reales son una variante. El VRP con capacidad (CVRP) limita lo que puede llevar cada vehículo; el VRP con ventanas de tiempo (VRPTW) añade una ventana de recogida o entrega por parada; el problema de recogida y entrega (PDP) empareja cada recogida con su entrega en el mismo vehículo; y las versiones con varios depósitos o flota mixta permiten que los vehículos salgan de lugares distintos o difieran en tamaño y equipamiento.
El VRP es NP-difícil: el número de soluciones posibles se dispara con cada parada. Un solo vehículo con diez paradas ya puede visitarlas en 3.628.800 órdenes distintos. Los métodos exactos solo sirven para casos pequeños, así que los solucionadores de producción usan heurísticas. Un método de construcción, como el vecino más cercano o el algoritmo de ahorros de Clarke y Wright, crea un primer plan factible, y la búsqueda local lo mejora con movimientos como 2-opt, reubicación e intercambio, a menudo guiada por una metaheurística como el recocido simulado.
Ejemplo: un distribuidor tiene 3 furgonetas con 1.000 kg de carga útil y 45 entregas, cada una con su ventana horaria. Un planificador puede montar a mano un plan viable; un solucionador respeta todas las ventanas y cargas útiles minimizando la distancia total y devuelve su plan en segundos. Las entregas que no caben se indican como no planificadas, para que el planificador añada capacidad o amplíe una ventana.
La optimización de viajes de Transportial convierte el solucionador en un ajuste de la plataforma: PTV OptiFlow, PTV xTour, OSRM para ordenar un solo vehículo, CloverOpt o el solucionador propio de Transportial, que construye viajes con el vecino más cercano, los mejora con movimientos de reubicación, intercambio, fusión y división y pule cada ruta con 2-opt. El optimizador respeta ventanas horarias, peso, tipo de vehículo y restricciones de equipamiento, puede insertar las pausas legales de conducción en las rutas y las ETA, y devuelve una vista previa que el planificador ajusta antes de guardar.
Preguntas frecuentes
¿Qué significa VRP en logística?
VRP significa Vehicle Routing Problem (problema de rutas de vehículos): decidir qué vehículo atiende a qué clientes y en qué orden, para que la distancia, el tiempo o el coste total sean lo más bajos posible mientras cada vehículo respeta su capacidad y cada parada su ventana horaria.
¿Qué diferencia hay entre el TSP y el VRP?
El problema del viajante (TSP) busca el mejor orden de paradas para un solo vehículo. El VRP decide además cómo repartir las paradas entre varios vehículos con restricciones de capacidad y tiempo; una vez hecho ese reparto, la ruta de cada vehículo es su propio TSP.
¿Cómo ayuda un solucionador VRP a los planificadores logísticos?
Construye automáticamente viajes eficientes (asignando expediciones a vehículos y ordenando las paradas), de modo que los planificadores dedican menos tiempo a la programación manual y la flota recorre menos kilómetros vacíos o innecesarios, todo ello respetando la capacidad, las ventanas de tiempo y las normas sobre horas de conducción.
¿Puede un solucionador VRP garantizar el mejor plan posible?
No con flotas de tamaño real: demostrar el óptimo llevaría demasiado tiempo. Los solucionadores prácticos buscan un plan muy bueno en segundos o minutos e indican qué paradas no han podido colocar, que es lo que necesitan los planificadores en el día a día.
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