Author(s): Fernandes, Ana Teresa Ferreira
Date: 2016
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/25693
Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
Subject(s): Banco de Leite Humano; Vehicle routing problem; Programação linear inteira mista; Heurísticas construtivas; Heuristicas de pesquisa local; Trabalhos de projecto de mestrado - 2016; Departamento de Estatística e Investigação Operacional
Trabalho de projecto de mestrado, Matemática Aplicada à Economia e Gestão, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016
Um Banco de Leite Humano (BLH) é uma instituição que recolhe doações de leite humano, processa e fornece o leite a recém-nascidos necessitados, sendo responsável por toda a logística envolvida neste processo. Em Portugal existe um único BLH atualmente com um número reduzido de doações devido à falta de financiamento na área da saúde. O leite humano é um bem precioso e passível de degradação, portanto necessita de um transporte especializado sujeito a regulamentações. Após as dadoras extraírem o leite, nos seus domicílios, este terá de ser congelado e manter-se assim até ao seu processamento no BLH. O transporte deverá ser feito de maneira cuidada de forma a não descongelar o leite, o que se traduz numa janela de tempo reduzida para efetuar a recolha. Esta dissertação tem como objetivo simular e ajudar o BLH português a alcançar uma realidade melhor, com um nível superior de doações para que possa ajudar mais bebés e mostrar quais seriam as adaptações necessárias de forma a minimizar os custos do processo de recolha deste bem. Neste sentido, foram geradas instâncias para simular possíveis realidades, com base no que acontece em outros países prevendo o mesmo futuro neste banco. O problema do transporte (recolha) do leite é um Vehicle Routing Problem, com restrições de capacidade e uma restrição adicional de tempo de viagem. Para a sua resolução foram utilizados dois métodos. Considerou-se o modelo matemático em programação linear inteira mista e uma heurística. A heurística utilizada divide-se em duas fases: com a criação de Clusters primeiro através do método sweep, seguida da criação das rotas. As rotas foram criadas através de uma adaptação do método de inserção de menor custo, finalizando o processo com o método de melhoramento 2-otimal. Com vista à obtenção da melhor solução possível, fazem-se várias iterações e escolhe-se a melhor solução. Conclui-se com os resultados obtidos que, para a aplicação de um software de obtenção de rotas de recolha para o leite, no sistema informático do BLH da Maternidade Alfredo da Costa, seria melhor a procura de soluções pelo método heurístico a partir de mais de 20 postos de recolha, devido a diferenças não muito significativa dos valores das soluções e tempo computacional da heurística reduzido.
A Human Milk Bank (HMB) is an institution that collects human milk donations, processes and gives the milk to needy newborns and it is responsible for all the logistics involved in this process. In Portugal, there is only one HMB currently, with a small number of donations due to the lack of funding in the health sector. Human milk is a precious good and subject to degradation. Therefore, it requires a specialized transport subject to very specific regulations. After the donors extract the milk, in their homes, it must be frozen and remain like that until being processed in the HMB. Therefore, the transport should be done carefully so as not to thaw the milk, which translates into a reduced time window to perform the transportation. This thesis aims to simulate and help Portuguese HMB to achive a better reality, with a higher level of donations so it can help more babies and show what would be the necessary adjustments to minimize the cost of the collection process of this good. In this sense, instances were generated to simulate a possible reality, based on what happens in other countries predicting the same future in this bank. The problem of milk transport (collection) is a Vehicle Routing Problem with capacity constraints and additional restrictions of travel time. In its resolution two methods were used. It was used the mathematical model in mixed integer linear programming and a heuristic. The heuristic used is divided in two phases: the creation of clusters first using the sweep method, followed by the creation of routes. The routes were created by an adaptation of cheapest insertion cost method, ending the process with a 2-optimal improvement method. In order to obtain the best possible solution, the heuristic preforms several iterations and chooses the best solution. We may conclude, based on the results obtained, that for the application of a software that obtains the collection routes for the milk, in the computer system of the HMB in Maternidade Alfredo da Costa, it would be better to search for solutions by the heuristic method for over than 20 collection points, due to the not very significant differences in the solution’s values and the reduced computer times of the heuristic.
