[ca] La distribució urbana de mercaderies és una activitat essencial pel desenvolupament de les ciutats. Al mateix temps, però, comporta diversos problemes als nuclis urbans i als diferents actors involucrats. Els costos de la distribució urbana resulten una part molt significativa dels costos dels transportistes, especialment a causa de la congestió i la manca de zones de càrrega i descàrrega. Per altre banda, els ciutadans pateixen els efectes de la pol¢lució, el soroll o la competició per l'espai públic. El transport col¢laboratiu és actualment una de les principals tendències de recerca en transport, doncs ofereix beneficis atractius amb poca inversió. Aquesta tesi tracta tres situacions que trobem repetidament en el context urbà, situacions on diverses formes de col¢laboració poden representar una millora, i que consideren tant col¢laboració entre empreses privades com la col·laboració conjunta d'empreses privades amb les administracions. La primera part de la tesi estudia un nivell de col·laboració baix, basat en compartir les zones de càrrega i descàrrega gràcies a un sistema de reserves gestionat per l'administració. En aquest context, sorgeix el Parking Slot Assignment Problem (Problema d'assignació de places de parking), com el problemamatemàtic que assigna transportistes a places de parking satisfent els seus requeriments a través de finestres temporals. En primer lloc proposem un model de factibilitat, i després proposem quatremodelsamb funcions objectius desiguals que penalitzen la desviació de les finestres temporals de formes diferents. Es proposen i comparen dues formulacions: una amb el temps com una variable contínua, i la segona amb discretització temporal. Finalment, s'avaluen i es comparen les diferents propostes a través d'uns extensos experiments computacionals en un conjunt de test basat en dades reals. Un nivell intermedi de col¢laboració entre transportistes s'analitza en la segona part d'aquesta tesi. Les àrees urbanes presenten una alta densitat de clients i és comú trobar clients compartits (és a dir, clients que reben mercaderies a través de diferents transportistes en el mateix interval temporal). Proposem un problema innovador: el Shared Customer Collaboration Vehicle Routing Problem (Problema de rutes de vehicles amb col·laboració de clients compartits), on diferents transportistes estan disposats a col¢laborar transferint part de la demanda dels seus clients compartits, si el cost total de transport es redueix. S'estudien dues formulacions: una basada en els vehicles i una altra basada en la càrrega, i s'experimenta en un conjunt d'instàncies generades. El màxim nivell de col¢laboració en distribució urbana de mercaderies és l'ús de centres de consolidació urbana. Aquests centres estan normalment liderats per l'administració pública però necessiten l'activa col·laboració dels transportistes per aconseguir una implantació amb èxit. Els centres de consolidació urbana són terminals urbanes on es consolida la càrrega dels diferents transportistes i després, un únic transportista neutral realitza la distribució d'última milla. En aquesta tercera part de la tesi proposem models continus que analitzen la millora de l'eficiència en la distribució urbana a través de l'ús de centres de consolidació urbana amb diferents hipòtesis. Els models continus produeixen solucions robustes, que són útils per proporcionar guies en casos genèrics a través de l'anàlisi de sensibilitat. En les tres parts de la tesi es proposen nous enfocs i models que es validen a través d'experiments utilitzant dades obtingudes d'escenaris reals

[en] Distribution of goods is essential for the economic development of cities but at the same time it entails several problems to the urban systems and different stakeholders. Carriers spend a significant portion of their cost in the last-mile distribution due to traffic congestion and lack of available loading/unloading facilities. In turn, citizens undergo environmental effects like pollution, noise or space competition. Collaborative transportation is currently one of the major trends in transportation research due to its potential benefits with little need for big infrastructure or costly investments. This thesis deals with three different situations that appear repeatedly in the urban context, which can be improved by means of collaboration among private companies and/or public authorities. The first part of the thesis studies a little-disruptive collaboration approach, which is based on sharing loading/unloading urban facilities via an in-advance booking system, managed by local public authorities. In this context, the Parking Slot Assignment Problem is the mathematical problem that finds assignments of carriers to parking places that satisfy their time windows requests. We propose a feasibility model first, and then four other models with various objective functions that penalize in different ways the deviation from the requested time windows. We propose and compare two different formulations: one with time as a continuous variable and a second one with time discretization. Finally, we evaluate and compare the different proposals with extensive computational experiments in a set of test instances. An intermediate level of collaboration among carriers is studied in the second part of this thesis. Urban areas have high customers density and usually there are shared customers (customers with demand from different carriers in the same time horizon). We propose an innovative problem: the Shared Customer Collaboration Vehicle Routing Problem, where several carriers are willing to collaborate transferring part of the demand of their shared customers, if the overall transportation cost is reduced. A vehicle-based and a load-based formulation are studied, and experimented over a specifically generated instance set. The highest level of collaboration in urban deliveries resorts to Urban Consolidation Centers, which are normally led by public authorities but need the collaboration of carriers for a successful implementation. Urban Consolidation Centers are urban terminals where the load from different carriers is consolidated and then, a unique neutral carrier performs last-mile deliveries. In the third part of the thesis we propose continuous models that analyze the improvement in efficiency of urban distribution with the use of Urban Consolidation Centers under different assumptions. Continuous approximation models are known to produce robust solutions, which are useful to provide guidelines for general cases through sensitive analysis. In the three parts of the thesis, innovative models and approaches are proposed and validated on experiments that use data from real scenarios.