Una ingeniera de la UPNA propone que los ciudadanos repartan paquetes de Amazon para reducir los costes logísticos
Un desplazamiento que ya iba a realizarse puede convertirse también en una ruta de reparto. La idea consiste en que cualquier ciudadano transporte uno o varios paquetes durante su trayecto habitual y reciba a cambio una compensación económica.
La ingeniera Alisson Maurinne García Herrera ha estudiado cómo hacer viable este sistema en su tesis doctoral, defendida en la Universidad Pública de Navarra (UPNA). Su investigación ha planteado un modelo eficiente de crowdshipping que combina las rutas, las compensaciones y la respuesta de los conductores.
El trabajo ha abordado uno de los grandes problemas asociados al crecimiento del comercio electrónico: la logística de última milla o último kilómetro, que comprende el recorrido final de un paquete desde el almacén hasta la puerta del cliente.
Esta fase se ha convertido en una de las más costosas e ineficientes de la cadena de distribución. También ha contribuido especialmente a la congestión del tráfico y al aumento de las emisiones en los entornos urbanos.
“Mejorar estas operaciones sin agravar sus efectos sobre las ciudades es uno de los principales retos para investigadores y operadores logísticos”, ha explicado Alisson García.
El crowdshipping trata de aprovechar los desplazamientos que ya se realizan dentro de una ciudad. En lugar de incorporar más furgonetas o camiones de reparto a las calles, el sistema asigna entregas a conductores ocasionales que circulan hacia destinos próximos.
Su funcionamiento, sin embargo, depende de una planificación precisa. Un desvío mal diseñado puede incrementar los kilómetros recorridos y provocar un resultado más costoso que el de un reparto convencional.
La participación de los conductores también varía en función de la compensación ofrecida, el tiempo adicional de desplazamiento y la confianza que genere la plataforma. Variantes de este modelo ya han sido utilizadas por plataformas como Amazon Flex, Shopopop o Roadie en distintos países.
“Diseñar un sistema que funcione bien requiere abordar de forma conjunta tres dimensiones profundamente interconectadas: las rutas que siguen los conductores, la compensación económica que se les ofrece y la respuesta de los propios conductores ante los incentivos recibidos”, ha señalado la autora.
Las tres variables se condicionan entre sí. Las rutas influyen en la compensación que debe ofrecerse, el pago modifica la disposición de los ciudadanos a participar y esa participación determina cuántas entregas deberá asumir finalmente la flota profesional.
“Antes de esta tesis doctoral, ningún modelo matemático en la literatura de crowdshipping había integrado las tres dimensiones de forma conjunta. Este trabajo da respuesta a esa necesidad”, ha afirmado García.
La investigación ha desarrollado tres modelos matemáticos complementarios. El primero ha analizado cómo asignar rutas a los conductores ocasionales para maximizar los ingresos que reciben, partiendo de unos pagos fijados previamente por la plataforma.
Los clientes que no pueden ser atendidos por estos conductores quedan cubiertos por una flota profesional de camiones. Para resolver la asignación, García ha desarrollado un algoritmo basado en heurísticas aleatorizadas con sesgo.
Este método ha permitido encontrar soluciones óptimas o próximas al resultado óptimo en cuestión de segundos. Los métodos exactos utilizados para este tipo de problemas pueden necesitar varias horas de procesamiento.
El segundo modelo ha estudiado el equilibrio entre dos objetivos que pueden entrar en conflicto: aumentar los ingresos de los conductores y reducir la distancia total recorrida por el sistema.
Los experimentos han mostrado que el resultado depende en gran medida de la distribución de los puntos de entrega. Cuando los clientes están repartidos de forma dispersa por la ciudad, los conductores ocasionales pueden cubrir destinos que obligarían a la flota profesional a realizar rutas específicas.
En escenarios de tamaño mediano con puntos de entrega dispersos, el uso de conductores ocasionales ha permitido obtener ahorros de costes de hasta un 50% respecto a un sistema atendido únicamente por una flota tradicional de camiones.
La situación cambia cuando los pedidos se concentran en zonas próximas. En esos casos, los vehículos profesionales ya pueden organizar rutas compactas y eficientes. Incorporar conductores ocasionales puede no generar ningún ahorro e incluso elevar el coste total.
Por este motivo, la investigación ha concluido que el crowdshipping no debe aplicarse de la misma manera en todo el territorio urbano. Su implantación debe estudiarse según la distribución concreta de la demanda en cada zona.
El tercer modelo ha incorporado directamente el comportamiento de los conductores al problema matemático. La plataforma decide al mismo tiempo las rutas y la compensación que ofrecerá a cada participante.
El objetivo consiste en maximizar los ingresos netos de la plataforma, calculados a partir de lo que cobra por cada entrega y de la cantidad abonada al conductor.
La probabilidad de que una persona acepte el encargo ha sido representada mediante una función logit derivada de la teoría de utilidad aleatoria. Una compensación más alta aumenta las posibilidades de aceptación, mientras que un desvío mayor las reduce.
El modelo ha permitido equilibrar ambas fuerzas y calcular el coste de planificar por separado las rutas, los pagos y la participación, en lugar de tomar las tres decisiones de forma conjunta.
La tesis también ha analizado la incertidumbre en los tiempos de viaje. Para ello, ha estudiado cómo influyen los atascos, las incidencias de tráfico y otras variaciones que pueden alterar una ruta inicialmente prevista.
Los resultados han mostrado que planificar desde el principio teniendo en cuenta estos posibles cambios puede generar ingresos esperados entre un 12% y un 41% superiores a los de un modelo que asume unas condiciones ideales de circulación.
La investigación también ha advertido de los riesgos de optimizar únicamente los ingresos sin establecer límites mínimos para las compensaciones.
Esta estrategia puede llevar al sistema a seleccionar rutas con pocas probabilidades de completarse. A largo plazo, esa falta de fiabilidad puede reducir la participación de los conductores y deteriorar la confianza de los clientes.
Los modelos desarrollados han sentado una base matemática para comparar diferentes sistemas de compensación, estudiar su fiabilidad y debatir posibles estándares mínimos de pago y calidad del servicio.
La tesis ha sido financiada mediante la beca Welcoming International Talent (WIT) del Gobierno de Navarra, dentro del programa Horizonte 2020 de la Unión Europea. La investigación ha sido dirigida por el catedrático Javier Faulin Fajardo y el profesor Adrián Serrano Hernández.
Alisson García ha ejercido como profesora universitaria en Ecuador y ha trabajado como especialista en movilidad urbana en el Gobierno Autónomo Descentralizado de Santa Cruz, en las islas Galápagos.
También ha sido asistente de investigación en el Instituto de Sistemas Complejos de Ingeniería de Chile. Ha publicado cinco artículos en revistas científicas internacionales del ámbito del transporte y la logística y cuenta con otros dos trabajos en revisión o preparación.
La ingeniera ha presentado sus investigaciones en congresos nacionales e internacionales y ha realizado estancias en la Universitat Politècnica de València y en la Universidade do Porto, junto a INESC TEC, en Portugal.
Además, ha recibido el premio a la mejor comunicación oral en el 6.º Congreso Doctoral de Ingeniería, celebrado en Oporto, y el premio a la mejor presentación en el congreso I3M 2025, desarrollado en Fez, Marruecos.