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Abordagem heurística para resolução do problema de programação mensal de tripulações de ônibus urbano.
(2005) Toffolo, Túlio Ângelo Machado; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Silva, Gustavo Peixoto
Uma abordagem híbrida para resolver o problema da escala de motoristas de ônibus urbano.
(2014) Souza, Danilo Santos; Silva, Gustavo Peixoto
A alocação da tripulação (motoristas e cobradores) é uma etapa muito importante no planejamento operacional do Sistema de Transporte Público visto que custo operacional representado pelas escalas de trabalho compõe uma parcela significativa nos custos totais de uma empresa de transporte público. A redução dos custos das escalas de trabalho afetam não são as empresas operadoras, mas também os usuários deste serviço, pois com esta redução há a possibilidade de um maior investimento na qualidade do transporte público e a redução dos preços dos bilhetes. Estes custos, estão estritamente relacionados as normas operacionais impostas pelas empresas e legislações trabalhistas que se retém na definição das jornadas de trabalho dos motoristas e cobradores. Esse trabalho tem a finalidade de propor um novo método computacional capaz de auxiliar o processo da programação da tripulação em empresas de transporte público de ônibus urbano. Os métodos apresentados nesta pesquisa são baseados no uso de um modelo de programação linear inteira, ainda inédito na literatura, se diferindo dos demais pelo fato de que cada jornada e gerada diretamente a partir das tarefas a serem alocadas. Uma metaheurística Late Acceptance Hill Climbing (LAHC) também foi utilizada com o objetivo de resolver problemas de maiores dimensões. Um método híbrido, utilizando o método exato e a metaheurística LAHC, é proposto com o objetivo de obter um refinamento das soluções obtidas pela metaheurística, de modo a reduzir os custos das jornadas geradas. Para avaliar as abordagens apresentadas foram utilizadas instâncias geradas a partir de dados reais de uma empresa do setor de transporte público da cidade de Belo Horizonte/MG. Os modelos computacionais propostos apresentaram resultados satisfatórios, sendo que os custos finais foram reduzidos para a maioria dos testes realizados. Por outro lado, há a necessidade de novos estudos sobre os métodos apresentados, afim de que os mesmos se tornem mais eficientes.
Análise comparativa de métodos para resolver o problema de tripulações.
(2007) Silva, Gustavo Peixoto; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Atzingen, Jorge von
Este trabalho trata do Problema da Programação de Tripulações (PPT), o qual visa determinar um conjunto de jornadas de trabalho para as tripulações de menor custo e tal que a programação dos veículos seja realizada com sucesso. Como restrição, cada jornada deve atender à legislação trabalhista do setor. Neste trabalho são comparados quatro diferentes métodos de geração e seleção de colunas, sendo que cada coluna corresponde a uma jornada para o PPT. No primeiro método são geradas colunas considerando intervalos de tempo, ao longo do dia, nos quais pode ocorrer a troca de tripulações. No segundo, as j ornadas geradas apresentam um dado tempo mínimo de duração. No terceiro método é implementada a heurística de Chvátal, a qual seleciona colunas para o PPT. O quarto método combina o segundo e o terceiro métodos. São apresentados resultados comparativos com dados reais,mostrando a possibilidade da utilização prática desses métodos em casos brasileiros.
Aplicação de um algoritmo genético ao problema de rodízio de tripulações do sistema de transporte público urbano.
(2017) Martins, Leandro do Carmo; Silva, Gustavo Peixoto
Este trabalho aborda a resolução do Problema de Rodízio de Tripulações (PRT) de empresas do sistema de trans-porte público. O PRT consiste em atribuir uma sequência de jornadas de trabalho aos tripulantes de uma empresa para um dado horizonte de planejamento, com o intuito de minimizar seus custos totais. O custo fixo é dado pelo número de tripulações necessárias para realizar todas as jornadas e os custos variáveis correspondem ao total de horas extras ou ociosas, acumuladas por cada tripulação no período. Na resolução deste problema, são consideradas tanto as restrições operacionais quanto as restrições trabalhistas de uma dada empresa. Neste trabalho, o PRT foi resolvido em duas etapas: a primeira consiste em atribuir os dias de folga, minimizando o número de tripulações. A segunda etapa consiste em alocar as jornadas a serem realizadas, minimizando as horas extras e ociosas no período. As duas etapas foram resolvidas utilizando um Algoritmo Genético ainda não aplicado em casos brasileiros. O algoritmo foi desenvolvido para resolver um caso real e seus resultados foram comparados com a solução exata de um modelo de Programação Linear Inteira, mostrando ser competitivo.
Efeitos das melhorias no sistema de transportes sobre o escoamento da soja do Mato Grosso : uma aplicação do modelo de equilíbrio espacial de programação quadrática.
(2020) Pais, Jonnathas Marques; Torres, Carlos Eduardo da Gama; Silva, Gustavo Peixoto; Torres, Carlos Eduardo da Gama; Delgado, Victor Maia Senna; Silva, Gustavo Peixoto; Golgher, André Braz
Iniciado em meados da década de 1970, o processo de expansão da produção de soja na região Centro-Oeste do Brasil consolidou-se na safra de 1999, quando o montante produzido na referida região superou aquele colhido na região Sul, tradicional produtora, estabelecendo uma ordem que permanece inalterada. Nesse contexto, o Mato Grosso, localizado no centro da América do Sul, tornou-se o principal estado brasileiro na produção da oleaginosa. Também na década de 90, como consequência da abertura comercial da China, grande consumidora mundial da oleaginosa, registrou-se um expressivo crescimento no volume produzido e na importância do mercado externo para a soja. Dessa forma, a mencionada interiorização da produção para regiões setentrionais do país aumentou de maneira substancial a distância que a mercadoria deve percorrer entre os centros produtores e os principais mercados consumidores, reforçando a importância da rede de transportes. Entretanto, a deficiência na oferta de infraestrutura tornou-se um problema crônico, prejudicando a competitividade da soja brasileira, sobretudo a soja mato-grossense, no mercado internacional frente ao principal concorrente nesse mercado: os Estados Unidos da América. As opções de rotas intermodais no Mato Grosso são escassas de modo que o trajeto rodoviário até um terminal de transbordo intermodal normalmente supera 1000 km, onerando sobremaneira a etapa de distribuição da mercadoria. A integração do mercado mundial, com a formação do preço da oleaginosa no mercado internacional, limita a possibilidade de repasse do custo de transporte mais elevado por parte dos produtores, de modo que o preço recebido pelo produto tende a ser inferior em localidades carentes de uma infraestrutura de transportes apropriada. Dessa forma o presente estudo buscou simular, por meio de um Modelo de Equilíbrio Espacial de Programação Quadrática, os efeitos da melhoria no sistema de transporte do Mato Grosso sobre os preços e os montantes produzidos e consumidos no mercado mundial da soja, representado por 56 regiões de oferta, localizadas principalmente no Brasil e Estados Unidos e 19 regiões de demanda, que foram estabelecidas conforme os dados referentes à produção, consumo e capacidade da indústria processadora. Após a validação do modelo com a rede base, verificada a partir da aderência entre os dados reais e os gerados na solução, foram apresentadas três intervenções na rede de transporte do Mato Grosso para realizar as simulações: (i) EF-170; (ii) EF-354 e (iii) Hidrovia do rio Araguaia. Para cada uma dessas estruturas, foram criados cenários em que as intervenções acontecem de maneira individual ou conjunta. Dado que as restrições referentes à capacidade de movimentação nos portos do Arco Norte são ativas na solução do modelo base e as intervenções propostas no parágrafo anterior desviam o fluxo para essas instalações portuárias, os resultados indicam que o impacto esperado dessas intervenções só aparece quando são realizadas de maneira concomitante à expansão da capacidade de embarque nos portos. Nesse sentido, a EF-170 possui o maior potencial no tocante ao aumento da renda gerada pelo comércio da soja no estado do Mato Grosso, ocasionando uma variação na renda anual de aproximadamente US$ 785 milhões. Em seguida, foram utilizados indicadores de viabilidade econômica, adotando como fluxo de caixa o aumento estimado no lucro dos produtores de soja mato-grossenses, para verificar a exequibilidade das melhorias no sistema de transporte apenas com o aumento do lucro gerado no comércio da oleaginosa. Foram encontrados indicadores satisfatórios em vários cenários como por exemplo nas construções individuais da EF-170 e EF-354 e nas intervenções conjuntas da EF-170 mais Hidrovia do Araguaia e EF-170 mais a EF-354.
A logística de transportes do setor cafeeiro em Minas Gerais : uma comparação entre os modais rodoviário e ferroviário e a reinserção ferroviária de Varginha.
(2021) Vasconcelos, Felipe Lopes Vieira; Torres, Carlos Eduardo da Gama; Silva, Gustavo Peixoto; Torres, Carlos Eduardo da Gama; Silva, Gustavo Peixoto; Ferraz, Diogo; Castro, Cleber Carvalho de
O objetivo desta dissertação é analisar a logística de transporte utilizada nas exportações de café em Minas Gerais e compreender os custos envolvidos, como subsídio para a proposição de melhorias no sistema. Para atingir tais objetivos, foi realizado um levantamento bibliográfico, ao se elaborar um estudo sobre as influências dos custos de transporte na competitividade de mercado dos produtos, e ao contextualizar o desenvolvimento dos modais ferroviário e rodoviário e do setor cafeeiro no Brasil e em Minas Gerais. Além disso, a dissertação recorreu à pesquisa documental, ao explorar e manusear dados e informações de comércio internacional e de custos de transporte. Para a simulação de custos de transportes, foi realizada programação linear simples a partir de um modelo de transportes com nós e arcos. Foram identificadas possibilidades de ganhos logísticos para a exportação de café ao se utilizar o modal ferroviário em detrimento ao rodoviário - atualmente empregado no transporte do produto em Minas Gerais. O transporte de café pelas ferrovias apresentou custos menores e apontou para a redução da concentração em apenas um porto de destino, o que pode contribuir para a redução de gargalos dessa atividade. Por fim, a reinserção ferroviária da microrregião de Varginha se mostrou economicamente viável, ao apresentar retornos satisfatórios nos trajetos via Lavras e via Cruzeiro. O trajeto via Lavras apresentou tempo de payback e soma dos valores presentes menor, mas obteve um valor presente líquido e taxa interna de retorno maiores.
Metaheurísticas aplicadas ao problema de programação de tripulações no sistema de transporte público.
(2004) Souza, Marcone Jamilson Freitas; Cardoso, Leonardo Xavier Teixeira; Silva, Gustavo Peixoto; Rodrigues, Margarida Maria Silva; Mapa, Silvia Maria Santana
Este trabalho aborda o Problema de Programação de Tripulações (PPT) no Sistema de Transporte Público. Tal problema consiste em atribuir um conjunto de tarefas aos tripulantes de uma dada empresa participante do sistema de forma que todas as viagens das linhas sob responsabilidade desta sejam executadas com o menor custo possível. A solução do PPT ´e um conjunto de jornadas diárias de trabalho de tripulantes. Neste trabalho, o PPT foi abordado utilizando as metaheurısticas Simulated Annealing(SA), Método de Pesquisa em Vizinhança Variável e Busca Tabu (BT). Esses métodos exploram o espaço de soluções utilizando diferentes estruturas de vizinhança, as quais modificam as jornadas de trabalho através de operações realizadas com suas tarefas. Cada solução gerada pelos métodos ´e avaliada por uma função baseada em penalidades que visa atender a legislação trabalhista, as regras operacionais da empresa, assim como melhorar o aproveitamento da Mao de obra operacional. Os algoritmos foram testados com dados reais de uma empresa que opera na cidade de Belo Horizonte.
Metaheurísticas Busca Tabu para o problema de rodízio de tripulações de ônibus urbanos.
(2013) Andrade, Suelaine Débora Gonçalves de; Silva, Gustavo Peixoto
O Problema de Rodízio das Tripulações (PRT) do sistema de transporte público consiste em atribuir a cada tripulação uma sequência de jornadas para os dias do horizonte de planejamento. Como as jornadas diárias tem durações diferentes, as sequências das jornadas podem resultar em um acúmulo de horas extras ou de horas ociosas. Assim o objetivo do PRT é minimizar as horas extras da escala, compensando-as com ociosidades entre jornadas.Este é o princípio do banco de horas permitido pela legislação, desde que sejam respeitadas as restrições operacionais e leis trabalhistas. Neste trabalho o problema foi resolvido utilizando diferentes implementações do Algoritmo de Busca Tabu. Primeiramente é feita a geração da solução inicial através de uma heurística gulosa. A solução gerada é viável, no entanto os custos são altos. Depois são utilizadas as jornadas criadas e com base em trocas viáveis tenta diminuir o custo de cada rodízio com diferentes versões implementadas de Busca Tabu. Foram implementadas quatro versões: a primeira versão, BTMP, que possui menor tempo da busca local para quando encontra um vizinho melhor; a segunda, denominada BTMV, em que a busca local é efetuada sobre toda a vizinhança; a terceira, BTPV, que utiliza um critério de porcentagem variável para a busca pelo melhor vizinho e a quarta versão BTID, que utiliza critérios de intensificação e diversificação para a Busca Tabu. Ao montar um rodízio, devem ser consideradas as folgas das tripulações ao longo do período. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo em dois cenários distintos: um que não considera a atribuição das folgas e outro que realiza esta atribuição. Posteriormente os resultados foram comparados aos obtidos no trabalho de Prates e Silva (2012) através da metaheurística VNS. Os resultados mostram que as implementações do modelo desenvolvido se aproveitam das características de cada etapa, gerando soluções mais econômicas.cada tripulação uma sequência de jornadas para os dias do horizonte de planejamento. Como as jornadas diárias tem durações diferentes, as sequências das jornadas podem resultar em um acúmulo de horas extras ou de horas ociosas. Assim o objetivo do PRT é minimizar as horas extras da escala, compensando-as com ociosidades entre jornadas. Este é o princípio do banco de horas permitido pela legislação, desde que sejam respeitadas as restrições operacionais e leis trabalhistas. Neste trabalho o problema foi resolvido utilizando diferentes implementações do Algoritmo de Busca Tabu. Primeiramente é feita a geração da solução inicial através de uma heurística gulosa. A solução gerada é viável, no entanto os custos são altos. Depois são utilizadas as jornadas criadas e com base em trocas viáveis tenta diminuir o custo de cada rodízio com diferentes versões implementadas de Busca Tabu. Foram implementadas quatro versões: a primeira versão, BTMP, que possui menor tempo da busca local para quando encontra um vizinho melhor; a segunda, denominada BTMV, em que a busca local é efetuada sobre toda a vizinhança; a terceira, BTPV, que utiliza um critério de porcentagem variável para a busca pelo melhor vizinho e a quarta versão BTID, que utiliza critérios de intensificação e diversificação para a Busca Tabu. Ao montar um rodízio, devem ser consideradas as folgas das tripulações ao longo do período. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo em dois cenários distintos: um que não considera a atribuição das folgas e outro que realiza esta atribuição. Posteriormente os resultados foram comparados aos obtidos no trabalho de Prates e Silva (2012) através da metaheurística VNS. Os resultados mostram que as implementações do modelo desenvolvido se aproveitam das características de cada etapa, gerando soluções mais econômicas.
O método ArcGenx para programação de ônibus urbano e interação com a tabela de horários.
(2009) Silva, Gustavo Peixoto; Gualda, Nicolau Dionísio Fares
Neste trabalho é apresentada uma versão estendida do método ArcGen, denominada ArcGenX, a qual corresponde a uma incorporação de arcos de auto-atribuição à rede representativa do problema de programação de veículos. O método ArcGen, na forma originalmente apresentada pelos autores, consiste em representar o Problema de Programação de Veículos (PPV) como um problema de circulação numa rede capacitada e resolvê-lo utilizando o algoritmo Out-of-Kilter associado a um processo de geração de arcos. A extensão proposta permite identificar viagens previstas na tabela de horários, cuja eliminação leva à redução da frota de veículos e dos custos operacionais envolvidos. Também permite realizar análises de sensibilidade advindas da flexibilização dos tempos de parada nos terminais. Exemplos de aplicação a casos reais de empresas brasileiras de ônibus são apresentados, com detalhes sobre as consequências para a programação dos veículos e as reduções da frota.
Um método exato para otimizar a escala de motoristas e cobradores do sistema de transporte público.
(2004) Silva, Gustavo Peixoto; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Reis, Jorge von Atzingen dos
Este trabalho te m com o objetivo implementa r um método de otimizaçã o para o problema de geração da Escala d e Motoristas e Cobradores do Sistema de Trans porte Público . Esse problema, denomina do na literatura Problema d a Programação d e Tripulações (Crew Scheduling Problem) , tem como objetivo determinar u m conjunto de jornadas de trabalho para as tripulações, de tal forma que a programação do s veículos seja realizada com o menor custo possível. Como restrições , cada jornada deve atende r à legislação e à convenção coletiva de trabalho do setor. Neste trabalho é apresentada uma metodologia que formula o problema com o um modelo de particionamento e utiliza o método Simplex para resolvê -lo . Para reduzir a dimensão do problema, tira -se proveito das característica s do problema real estuda do. Sã o apresentados também o s resulta dos obtidos, sinalizando a possibilidade de redução no s custos referentes à mão de obra operacional do setor.
Métodos exatos para resolver o problema de programação da tripulação.
(2006) Silva, Gustavo Peixoto; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Atzingen, Jorge von
Este trabalho tem como objetivo implementar um método de otimização para o Problema da Programação de Tripulações(PPT), o qual visa determinar um conjunto de jornadas de trabalho para as tripulações, de tal forma que a programação dos veícu los seja realizada com o menor custo possível. Como restrições, cada jornada deve atender à legislação e à convenção coletiva de trabalho do setor. Neste trabalho são apresentadas e comparadas quatro dife rentes metodologias de geração de colunas para o PPT, definindo assim problemas de programação linear inteira com variáveis binárias. A primeira metodologia consiste em definir um intervalo de tempo durante o qual poderá ocorrer a troca de tri pulações. Na segunda metodologia as jornadas possuem pelo menos um dado tempo mínimo de duração. Na terceira metodologia é implementada a heurística de Chvátal. A quarta metodologia apresenta a implementação de um método híbrido de geração de colunas para o PPT. Neste trabalho apresentam-se resultados comparativos obtidos com a aplicação d as metodologias a problemas reais.
Otimização da escala mensal de motoristas de ônibus urbano utilizando a heurística Variable Neighborhood Search.
(2014) Silva, Gustavo Peixoto; Prates, Raphael Felipe de Carvalho
Uma das últimas etapas no planejamento do transporte público consiste em definir a escala dos motoristas dos ônibus urbanos para um determinado período, denominada Problema de Rodízio de Tripulações. Esta etapa tem como objetivo gerar sequências de jornadas diárias, compreendendo os dias úteis, sábados e domingos, que respeitem as res-trições legais e operacionais. Além disso, uma boa escala deve proporcionar uma melhor divisão da carga de trabalho entre as tripulações e ainda reduzir os custos com as horas extras pagas pela empresa. O modelo proposto neste traba-lho gera soluções que respeitam o padrão de folga fixa do tipo 5/1 além das restrições legais e operacionais impostas pe-la empresa. A metaheurística Variable Neighborhood Search foi implementada utilizando diferentes estruturas de vizi-nhança e variando o número de modificações na solução. A implementação foi testada com dados de uma empresa de médio porte e os resultados mostraram melhorias significativas em relação à solução adotada pela empresa.
Otimização da operação dos veículos de empresas do transporte público de Belo Horizonte.
(2005) Silva, Gustavo Peixoto; Bicalho, Mariza Salvador Souza; Souza, Marcone Jamilson Freitas
Este trabalho utiliza modelos de fluxo em redes para resolver o problema de Programação de veículos no transporte coletivo por ônibus. Este problema, denominado na literatura de vehicle scheduling problem, é tradicionalmente modelado como um problema de pseudo designação, e resolvido com algoritmos específicos. Porém, mesmo para casos considerados pequenos, a rede subjacente alcança tal dimensão que demanda um esforço computacional muitas vezes impraticável. Para contornar essa dificuldade, foi aplicado o método Arcgen que representa o problema através de um modelo de circulação e utiliza a técnica de geração de arcos combinada com o algoritmo out-of-kilter para otimização em redes. Esta metodologia foi utilizada no estudo de dois casos de portes distintos que operam na cidade de Belo Horizonte. São apresentados os resultados obtidos com o estudo dos casos mencionados acima, os quais apontaram diferentes opções para a programação dos veículos, verificando-se: a) a possibilidade de redução nos seus custos operacionais e b) a aplicabilidade prática de soluções teóricas, comparando-as com as programações adotadas pelas empresas.
Otimização dinâmica evolutiva : modelo interativo com predição de preferências aplicado ao problema da dieta.
(2022) Santos, Glauber Soares dos; Freitas, Alan Robert Resende de; Freitas, Alan Robert Resende de; Silva, Gustavo Peixoto; Batista, Lucas de Souza; Silva, Rodrigo César Pedrosa
Há um esforço constante para desenvolver e aprimorar estratégias ao lidar com o clássico problema da dieta. Modelos matemáticos e técnicas de programação têm sido desenvolvidos para geração de menus restritivos. No entanto, uma nova tendência ainda pouco abordada, no âmbito computacional, é a nutrição comportamental. Essa abordagem científica voltada para o aconselhamento nutricional, mostra-se mais eficaz do que as dietas restritivas comuns, por se adaptar aos hábitos e preferências dos usuários buscando o equilíbrio entre liberdade, saúde e sabor. Portanto, visando contribuir para uma alimentação menos restritiva e mais intuitiva, neste trabalho, propomos um modelo de otimização interativo, resolvido por meio de um algoritmo evolutivo. O usuário interage após cada refeição e os dados dos alimentos ingeridos são usados para prever preferências e reequilibrar o cardápio das próximas refeições, caso seja necessário. O modelo proposto demonstrou ser capaz de balancear com sucesso refeições com meta de consumo calórico até 5 vezes mais acurada que o esperado.
Otimização do rodízio de tripulações do sistema de transporte público.
(2012) Mayrink, Victor Teixeira de Melo; Silva, Gustavo Peixoto
Este trabalho aborda o Problema do Rodízio de Tripulações (PRT) do sistema de transporte público. O PRT consiste em atribuir a cada tripulação uma sequência de jornadas para os dias úteis, sábados e domingos de um dado horizonte de planejamento. Um modelo que represente o problema deve considerar tanto restrições operacionais como trabalhistas, tais como: tempo mínimo de repouso, folgas no período, turno de trabalho, entre outras. Neste trabalho o problema foi resolvido em duas etapas. Inicialmente foi resolvida uma sequencia de problemas de designação das jornadas diárias. Nesta sequencia cada modelo de designação, de um dia para o dia seguinte, tem como objetivo tornar a escala tão equilibrada quanto possível, minimizando a quantidade de horas extras e de ociosidade sem se preocupar com as folgas obrigatórias. A partir da solução dos sucessivos problemas de designação é apresentado um segundo modelo de otimização inteira, ainda inédito na literatura, para atribuir as folgas às tripulações. Este modelo garante que cada tripulação tenha suas folgas devidamente atendidas, seja pelo número máximo de dias trabalhados consecutivamente, como também pelo direito de uma folga no domingo a cada sete semanas. O objetivo deste modelo é minimizar o número máximo de tripulações do tipo “folguista”, garantindo que as restrições das folgas sejam atendidas. Os modelos foram testados com dados de duas empresas que operam no sistema de transporte público, e os resultados foram comparados com as soluções adotadas pelas empresas. Assim foi possível verificar reduções no número de tripulações que variam entre 8% e 54%, além de reduções de 13% no número de horas extras pagas pelas empresas.
Simulated annealing approach to solve the daily crew scheduling problem.
(2002) Silva, Gustavo Peixoto; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Alves, José Maria do Carmo Bento
A study of different metaheuristics to solve the urban transit crew scheduling problem.
(2014) Silva, Gustavo Peixoto; Reis, Allexandre Fortes da Silva
Este artigo explora diferentes métodos de busca associados à metaheurística Iterated Local Search (ILS) para resolver o Problema de Programação de Tripulações de um Sistema de Transporte Público. Os resultados obtidos com o ILS foram comparados com um trabalho prévio, dos mesmos autores, que utilizou a metaheurísica Variable Neighborhood Search (VNS). Inicialmente ambas as metaheurísticas foram implementadas utilizando como procedimento de busca o método clássico First Improvement, realizando realocação e troca “guiada” das tarefas das tripulações. Esta realocação/troca guiada substitui a componente randômica dos métodos clássicos por uma busca da melhor posição para a inserção das tarefas. Posteriormente, foi utilizada a técnica denominada Very Large-scale Neighborhood Search (VLNS) como procedimento de busca nas respectivas metaheurísticas. Esta técnica produz um número muito maior de vizinhos do que vizinhanças 2-opt, pois ela permite a realocação de tarefas entre uma série de diferentes tripulações. Ambas as versões das metaheurísticas foram aplicadas a um conjunto de dados reais de uma empresa que opera em Belo Horizonte, produzindo programações mais econômicas do que aquelas adotadas pela empresa. Os resultados são apresentados e discutidos neste trabalho.
O uso da heurística Adaptive Large Neighborhood Search para resolver o Problema de Programação de Tripulações do Transporte Público.
(2017) Martins, Leandro do Carmo; Silva, Gustavo Peixoto; Silva, Gustavo Peixoto; Freitas, Alan Robert Resende de; Ribeiro, Glaydston Mattos; Ferreira, Anderson Almeida
Este trabalho propõe o desenvolvimento da heurística Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) para resolver o Problema de Programação de Tripulações (PPT) do Sistema de Transporte Público. O PPT consiste em determinar o número mínimo de tripulações necessário para conduzir todas as viagens previstas na programação dos veículos, definida anteriormente. Os dados de entrada do PPT são as viagens a serem realizadas por cada veículo da frota em operação, definida na etapa anterior, assim como as regras operacionais da empresa, as leis trabalhistas e os acordos vigentes para a categoria. A solução deste problema é um conjunto de sequências de viagens. Cada sequência é uma jornada de trabalho, ou seja, a programação das atividades a serem executadas por uma dada tripulação ao longo de um dia de trabalho. As jornadas devem satisfazer as leis trabalhistas, os acordos sindicais e ainda as regras operacionais da empresa. Como o problema é NP-difícil, casos reais de grande porte são normalmente resolvidos por metaheurísticas. A heurística ALNS tem como objetivo minimizar os custos fixos e variáveis de uma programação completa das tripulações, satisfazendo todas as restrições mencionadas. Os custos fixos são representados pelo número de jornadas (tripulações) e os custos variáveis são calculados em função do total de horas extras e do número de duplas pegadas. A ALNS inicia sua busca a partir de uma solução viável e opera com diferentes métodos de “destruição” e “reparo” da solução corrente para obter uma solução de melhor qualidade. Inicialmente, um peso é atribuído a cada método de destruição e reparo. Estes pesos são ajustados dinamicamente, baseados no desempenho de cada método ao longo da busca, com o intuito de encontrar o par de métodos mais eficiente. Vários métodos diferentes de destruição e reparo tem sido propostos na literatura para resolver o Problema de Roteamento de Veículos. Alguns destes métodos clássicos foram adaptados ao PPT e outros foram propostos pela primeira vez neste trabalho. A heurística foi implementada e testada com dados reais de várias empresas que operam na região metropolitana da cidade de Belo Horizonte, MG. Os parâmetros foram refinados e os resultados obtidos superaram alguns métodos da literatura e a solução adotada pela empresa.
O uso da metaheurística Guided Local Search para resolver o problema de escala de motoristas de ônibus urbano.
(2015) Silva, Tiago Alves; Silva, Gustavo Peixoto
Neste artigo é aplicada a metaheurística Guided Local Search (GLS) para resolver o Problema de Programação de Tripulações de Ônibus Urbano (PPT). O PPT consiste em encontrar um conjunto de jornadas a serem designadas aos motoristas que realizarão a operação diária com o menor custo. A GLS tem como princípio penalizar características indese-jáveis presentes na solução corrente, com o objetivo de escapar de soluções ótimas locais. Como heurística de busca local, foi utilizada a heurística Variable Neighborhood Descent, que explora diferentes estruturas de vizinhança para encontrar um mínimo local. De acordo com pesquisa realizada pelos autores, esta abordagem é inédita para resolver o PPT. A implemen-tação proposta foi testada com dados de problemas reais de uma empresa que opera em uma região metropolitana de Belo Horizonte. Os resultados obtidos são similares àqueles presentes na literatura, havendo possibilidades de melhorias, visto que a GLS pode ser explorada em diferentes aspectos.
Uso da técnica de busca em vizinhança de grande porte para a programação da escala de motoristas de ônibus urbano.
(2010) Silva, Gustavo Peixoto; Cunha, Claudio Barbieri da
Este artigo apresenta uma nova abordagem para a resolução do Problema de Programação de Tripulações no Sistema de Transporte Público (PPT). O modelo se baseia na metaheurística GRASP cuja busca local é realizada pelo método da Busca em Vizinhança de Grande Porte, conhecida na literatura como Very Large-Scale Neighborhood Search. O grande diferencial da aplicação desta técnica de busca para o PPT é que, além de incorporar os movimentos de realocação e troca de tarefas, realizados tradicionalmente, ela também permite considerar trocas do tipo 3-optimal, 4-optimal, até o limite de n-optimal, para uma solução com n tripulações. A implementação da heurística proposta foi testada com dados de problemas reais de uma empresa que opera em Belo Horizonte, e os resultados foram comparados com as soluções adotadas pela empresa. Desta forma foi possível observar que o modelo apresentado neste trabalho produziu soluções mais econômicas do que aquelas praticadas pela empresa.

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