Application of a multiagent system for resource distribution in humanitarian logistics

• Gabriel Icarte-Ahumada ^[1] ; Eduardo Riveras ^[1]
  1. [1] Universidad Arturo Prat

     Universidad Arturo Prat

     Iquique, Chile

     
• Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 31, Nº. 1, 2023
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Aplicación de un sistema multiagente para la distribución de recursos en logística humanitaria
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• Resumen
  • español

    En la historia de la humanidad han ocurrido y seguirán ocurriendo muchas catástrofes naturales y de origen humano. En un escenario posterior a una catástrofe, hay que organizar muchos procesos y actores para proporcionar los suministros necesarios a las personas afectadas. Esto es similar a una cadena de suministro, pero en un contexto de catástrofe se denomina Logística Humanitaria. Muchos documentos presentan enfoques centralizados para organizar diferentes aspectos de la logística humanitaria. Sin embargo, un enfoque centralizado no siempre es adecuado debido a la dinámica y la incertidumbre presentes en un escenario posterior a una catástrofe. Este artículo describe un enfoque distribuido basado en sistemas multiagentes (MAS) para organizar los elementos de la logística humanitaria en un escenario post-catástrofe (MAS-HL). En el MAS-HL, los agentes inteligentes representan elementos del mundo real como las zonas afectadas, los centros de distribución, los donantes y los camiones. Para organizar las operaciones de los elementos representados, los agentes negocian entre ellos aplicando un protocolo de red de contratos (CNP). Debido a la dinámica y la incertidumbre en un escenario post-catástrofe, los agentes deben reorganizar las operaciones de los elementos que representan cuando se producen cambios importantes. Para evaluar el MAS-HL, se simuló y evaluó un caso de estudio centrado en la entrega de agua embotellada en escenarios post-catástrofe. Los resultados computacionales confirman que el MAS-HL genera rápidamente planes para organizar los elementos de una logística humanitaria y los reorganiza adecuadamente cuando el entorno cambia.

  • English

    In humankind's history, many natural and man-made disasters have happened and will continue to happen. In a post-disaster scenario, many processes and actors must be organized to provide the needed supplies to the affected people. Although it is similar to a supply chain, it is called Humanitarian Logistics in a disaster context. Many papers present centralized approaches to organizing different aspects of humanitarian logistics. However, a centralized approach is not always appropriate due to the dynamics and uncertainty present in a post-disaster scenario. This paper describes a distributed approach based on Multiagent Systems (MAS) to organize the elements of humanitarian logistics in a post-disaster scenario (MAS-HL). Intelligent agents in the MAS-HL, represent real-world elements, such as affected zones, distribution centers, donors, and trucks. The agents negotiate among themselves using a Contract-Net Protocol (CNP) to organize the operations of the elements represented. Due to dynamics and uncertainty in a post-disaster scenario, the agents must reorganize the operations of the elements. The MAS-HL is evaluated by simulating and evaluating a case study focused on bottled water delivery in post-disaster scenarios, they represent when major changes occur. The computational results confirmed that the MAS-HL quickly generates plans to organize the elements of humanitarian logistics and reorganize the plans when the environment changes.