A continuación, se presentan los resultados de nuestro enfoque sobre el conjunto de datos LINERLIB.
LINERLIB
El paquete de comparativas de LINERLIB presenta instancias estándar de la industria para problemas de diseño de la red de envío. El paquete, presentado por Brouer et al. (2013), ofrece una amplia documentación y consta de siete instancias, cuya complejidad aumenta gradualmente en función de la cantidad de puertos, demandas y buques. Este trabajo se centra en el caso base, en el que no se realizan modificaciones a los datos originales. Los datos se analizaron en el formato de nuestra API. En la siguiente tabla, se resumen las características de cada instancia después del análisis.
| Instancia | Báltico | WAF | Mediterránea | Hora del Pacífico | Pequeños mundos | Europa y Asia | Grandes mundiales |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cantidad de puertos | 12 | 19 | 39 | 45 | 47 | 111 | 197 |
| # demandas
# contenedores |
22
4 904 |
38
8 541 |
369
7 545 |
722 44-180 |
1 764
138 247 |
4,000 76 944 |
9 630
138 914 |
| Cantidad de embarcaciones | 6 | 42 | 21 | 100 | 263 | 176 | 501 |
Supuestos
Para garantizar una comparación justa con el trabajo anterior, los parámetros se establecieron de la siguiente manera:
- Tiempo mínimo de permanencia de puerto: 24 horas para todos los puertos
- Tiempo mínimo de transbordo: 48 horas para todos los puertos
- Costo del búnker: 600 USD por tonelada métrica
- Penalización por rechazo a la demanda (o costo de oportunidad): USD 1,000 para todas las demandas
Como lo sugerieron los autores de LINERLIB, solo presentamos resultados en tiempos en tránsito revisados.
Solo informamos resultados en las 5 instancias más grandes, ya que Báltic y WAF suelen usarse con fines de ajuste.
Una de las ventajas clave de la API es su capacidad para definir claramente los candidatos a etapas en términos de tiempo y costos. Esto deja al usuario todo el modelado de costos y elimina la ambigüedad en la definición de óptima. Sin embargo, esta ventaja conlleva la discretización del tiempo. A menos que se indique lo contrario, las duraciones de los candidatos de una etapa se generan con una discretización de 12 horas.
Referencia
Para garantizar una evaluación justa, nuestras técnicas se comparan con los servicios de embarcaciones disponibles públicamente más recientes de LINERLIB. Es importante tener en cuenta que los servicios de LINERLIB se optimizaron sin tener en cuenta los tiempos en tránsito de la demanda. Tener en cuenta los tiempos en tránsito complica considerablemente el problema, ya que requiere la programación conjunta de todos los servicios y demandas de embarcaciones.
Para alinearnos mejor con los servicios de embarcación de LINERLIB, incluimos otros candidatos de tramo con la hora redondeada más cercana en la entrada. Sin embargo, nuestro enfoque no utiliza estos segmentos adicionales y vuelve a iniciar el proceso.
Para considerar los tiempos en tránsito en los servicios de embarcaciones de LINERLIB, las demandas se enrutaron mediante una optimización basada en la generación de columnas, suponiendo un máximo de tres transbordos.
Métricas
Cuando se comparan métodos, se consideran las siguientes métricas:
- Métricas relacionadas con los costos:
- Ganancias: Es el objetivo que se maximizará, que se define como los ingresos menos los servicios de embarcaciones y los costos de transbordo.
- Ingresos: Suma de los ingresos de los contenedores entregados. Los ingresos de un contenedor son su tarifa de transporte menos los costos de carga y descarga más el costo de oportunidad (o penalización de rechazo de demanda).
- Costos de servicio de embarcación: costos operativos de los buques implementados en todos los servicios, incluidos los costos de búnker, chárter y estadía portuaria.
- Costos de transbordo: Control de costos relacionados con los transbordos.
- Otras métricas clave:
- Cantidad de contenedores enviados
- Cantidad de embarcaciones usadas
Para comparar con el trabajo existente, en el que el costo de oportunidad de cada contenedor se establece en USD 1,000, las fórmulas de conversión para calcular las ganancias que se presentan en esta página son las siguientes:
- de LINERLIB:
total_container_count* 1,000 -linerlib_half_yearly_objective* 7 / 180. - de Koza:
total_container_count* 1000 -koza_objective.
Resultados
En la siguiente tabla, se presenta una comparación de nuestro enfoque con el modelo de referencia. Los archivos de solución para nuestro enfoque y el modelo de referencia están disponibles para descargarlos en github.
| Mediterránea | Hora del Pacífico | Pequeños mundos | Europa y Asia | Grandes mundiales | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| # contenedores
# embarcaciones |
7 545
21 |
44 x 180
100 |
138 247
263 |
76 944
176 |
138 914
501 |
|
| Nuestro enfoque | Ganancias (objetivo)
Ingresos de contenedores Costos del servicio del embarcación Costos de transbordo Cantidad de contenedores enviados Cantidad de embarcaciones usadas |
5.23 M$
7.47 M$ 2.05 M$ 0.20 M$ 5,391 16 |
$43.21 M$
66.88 M$ 22.68 M$ 0.98 M$ 39 621 96 |
173.11 M$
266.78 M$ 86.89 M$ 6.78 M$ 106 861 236 |
88.50 M$
140.56 M$ 47.86 M$ 4.20 M$ 55,493 146 |
119.38 M$
209.07 M$ 81.76 M$ 7.93 M$ 78,983 311 |
| Baseline | Ganancias (objetivo)
Ingresos de contenedores Costos del servicio del embarcación Costos de transbordo Cantidad de contenedores enviados Cantidad de embarcaciones usadas |
2.63 M$
5.83 M$ 3.07 M$ 0.14 M$ 4,097 21 |
22.52 M$
47.81 M$ 24.78 M$ 0.51 M$ 29,343 99 |
70.78 M$
173.84 M$ 98.90 M$ 4.17 M$ 76 829 259 |
40.63 M$
115.04 M$ 70.77 M$ 3.64 M$ 46 434 172 |
|
| Delta / referencia | Ganancias (objetivo)
Ingresos de contenedores Costos del servicio del embarcación Costos de transbordo Cantidad de contenedores enviados Cantidad de embarcaciones usadas |
99%
28% -33% 47% 32% -24% |
92%
40% -8% 93% 35% -3% |
145%
53% -12% 63% 39% -9% |
118%
22% -32% 16% 20% -15% |
Tener en cuenta los tiempos en tránsito en la optimización aumenta de manera significativa las ganancias potenciales de una red de envío. En todos los casos, el aumento en las ganancias es de casi un 100%. La mayor parte del aumento en las ganancias proviene de ingresos adicionales a medida que se envían más contenedores. Sin embargo, también se puede lograr con una disminución en los costos de los servicios de barco mediante la implementación de solo servicios rentables. Esto podría generar ingresos adicionales por el alquiler de estas embarcaciones.
En la siguiente tabla, se comparan las cifras de ganancias disponibles por Koza et al. (2020). Nos gustaría enfatizar que, debido a la falta de datos disponibles públicamente, esta comparación no se hace en profundidad y no estamos del todo seguros de que se hayan supuesto las mismas suposiciones para ambos estudios.
| Mediterránea | Hora del Pacífico | Pequeños mundos | Europa y Asia | Grandes mundiales | |
|---|---|---|---|---|---|
| Nuestro enfoque | 5.23 millones de dólares | USD 43.21 | $173.11 | USD 88.50 | $119.38 |
| Koza et al. (2020) | $4.80 | 41.40 millones | M$170.85 | M$79.89 | |
| Delta / Koza et al. (2020) | Un 9% | 4% | 1% | El 11% |
Comparación en el caso sin tiempo en tránsito
Comparamos nuestro enfoque con los servicios de embarcaciones de LINERLIB en una situación simplificada sin considerar los tiempos en tránsito. Vale la pena señalar que, incluso en los criterios específicos para los que se diseñaron los servicios de LINERLIB, nuestro enfoque demuestra resultados superiores en términos de rentabilidad, como se indica en la tabla final. Los archivos de solución para nuestro enfoque y el modelo de referencia están disponibles para descargarlos en github.
| Mediterránea | Hora del Pacífico | Pequeños mundos | Europa y Asia | ||
|---|---|---|---|---|---|
| # contenedores
# embarcaciones |
7 545
21 |
44 x 180
100 |
138 247
263 |
76 944
176 |
|
| Nuestro enfoque | Ganancias (objetivo)
Ingresos de contenedores Costos del servicio del embarcación Costos de transbordo Cantidad de contenedores enviados Cantidad de embarcaciones usadas |
6.49 M$
9.46 M$ 2.67 M$ 0.30 M$ 7,003 19 |
48.56 M$
68.55 M$ 19.09 M$ 0.90 M$ 41,089 99 |
$204.11 M$
293.52 M$ 82.48 M$ 6.93 M$ 116 474 263 |
109.84 M$
169.94 M$ 54.62 M$ 5.48 M$ 67 134 173 |
| Baseline | Ganancias (objetivo)
Ingresos de contenedores Costos del servicio del embarcación Costos de transbordo Cantidad de contenedores enviados Cantidad de embarcaciones usadas |
6.21 M$
9.57 M$ 3.07 M$ 0.29 M$ 7,075 21 |
47.24 M$
72.87 M$ 24.78 M$ 0.85 M$ 43,459 99 |
195.48 M$
302.26 M$ 98.90 M$ 7.88 M$ 123,056 259 |
107.30 M$
183.57 M$ 70.77 M$ 5.50 M$ 73 614 172 |
| Delta / referencia | Ganancias (objetivo)
Ingresos de contenedores Costos del servicio del embarcación Costos de transbordo Cantidad de contenedores enviados Cantidad de embarcaciones usadas |
5%
-1% -13% 4% -1% -10% |
3%
-6% -23% 6% -5% 0% |
4%
-3% -17% -12% -5% 2% |
2%
-7% -23% 0% -9% 1% |