Optimización bi-objetivo para minimizar costos y riesgos de la localización y enrutamiento de una red de logística inversa para la recolección de desechos hospitalarios

Abstract

La gestión eficiente de desechos médicos peligrosos es esencial para prevenir riesgos ambientales y de salud. Esta investigación propone el diseño de una red de logística inversa para la gestión de desechos médicos peligrosos utilizando un modelo de Programación Lineal Mixta multiobjetivo. El objetivo principal del modelo es determinar de manera óptima la cantidad, ubicación de depósitos y rutas para transportar los desechos desde hospitales hasta sitios de tratamiento, minimizando costos y riesgos biológicos. Dado que los problemas de localización y enrutamiento de vehículos son de naturaleza NP-Hard, los cuales se complejizan al considerar múltiples depósitos, periodos de tiempo y tipos de residuos junto a restricciones de capacidad y ventanas de tiempo, se implementó un algoritmo genético para encontrar soluciones aproximadas en tiempos de cómputo razonables. Esta investigación contribuye de forma incremental al abordar de forma simultánea los aspectos mencionados anteriormente, lo cual reduce las brechas existentes en la literatura. Además, proporciona enfoques de solución exactos y aproximados, generando un conjunto de soluciones a lo largo de la frontera de Pareto. Los enfoques de solución fueron validados mediante experimentos numéricos que incluyeron instancias aleatorias y un estudio de caso en la red de hospitales públicos en Atlántico-Colombia. Los resultados computacionales demuestran que el algoritmo genético resuelve óptimamente instancias pequeñas y proporciona soluciones de calidad para instancias grandes en un tiempo computacional limitado, superando las limitaciones del modelo exacto. Esta investigación ofrece una herramienta para mejorar la toma de decisiones en la gestión de desechos, contribuyendo a la sostenibilidad ambiental y la seguridad de la salud pública.