Ottimizzazione dell’instradamento e della ricarica di robot mobili nella logistica dell’ultimo miglio

Abstract

Negli ultimi anni, la crescente domanda di soluzioni logistiche sostenibili ha reso le consegne dell’ultimo miglio un tema centrale per il settore industriale e la ricerca accademica. L’inte- grazione di tecnologie avanzate, come la robotica autonoma e l’ottimizzazione matematica, consente di migliorare l’efficienza operativa e ridurre l’impatto ambientale delle consegne urbane. Questa tesi propone dei modelli di ottimizzazione per la gestione delle consegne dell’ultimo miglio effettuate da robot elettrici, con l’obiettivo di ridurre i costi operativi e migliorare l’efficienza logistica con particolare attenzione al caso reale del campus di Savona. Lo stu- dio dell’applicazione degli algoritmi proposti presso il campus di Savona nasce dall’esigenza di testare l’utilizzo di robot mobili, in dotazione del nuovo laboratorio DITEN-DIBRIS che verra` realizzato nei prossimi mesi al Campus, co-finanziato tramite fondi PNRR dal Centro Nazionale della Mobilita` Sostenibile (CN MOST), spoke 10. Il principale obiettivo del laboratorio, costituito da un impianto fotovoltaico da 3 kW, delle batterie di accumulo a ioni di litio (5 kWh) e tre robot mobili di tipo TR3 per la consegna delle merci, e` quello di sviluppare e testare algoritmi di ottimizzazione e modelli di simula- zione per sistemi logistici smart basati sull’utilizzo di robot e veicoli elettrici integrati con edifici sostenibili dotati di sistemi di ricarica innovativi.

In recent years, the increasing demand for sustainable logistics solutions has made last-mile deliveries a central topic in both the industrial sector and academic research. The integra- tion of advanced technologies, such as autonomous robotics and mathematical optimization, enables improvements in operational efficiency while reducing the environmental impact of urban deliveries. This thesis proposes optimization models for managing last-mile deliveries performed by electric robots, aiming to reduce operational costs and enhance logistical efficiency, with a particular focus on the real-world case of the Savona campus. The study of the proposed algorithms’ application at the Savona campus stems from the need to test the use of mobile robots, which will be deployed in the new DITEN-DIBRIS laboratory set to be established in the coming months on the campus. This initiative is co-financed through PNRR funds by the National Center for Sustainable Mobility (CN MOST), Spoke 10. The main objective of the laboratory, which will consist of a 3 kW photovoltaic system, 5 kWh lithium-ion storage batteries, and three TR3-type mobile robots for goods delivery, is to develop and test optimization algorithms and simulation models for smart logistics systems. These systems will be based on the use of robots and electric vehicles integrated with sustainable buildings equipped with innovative charging systems.