Novas abordagens para a resolução integrada dos problemas de geração da tabela de horários e de escalonamento de veículos com frota heterogênea

• Autor(a) principal: Visentini, Monize Sâmara
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/97724
• topic: Resolução de problemas; Abordagem integrada

Nesta tese são propostas três novas abordagens para a resolução do problema integrado de geração de tabela de horários e escalonamento de veículos com frota heterogênea. Duas delas são modelos de Programação Linear Inteira (PLI), com o objetivo de otimizar simultaneamente esses problemas tendo como base uma rede tempo-espaço (TSN, do inglês Time-Space Network ). A terceira é uma nova meto- dologia de inserção de janelas de tempo para os modelos de PLI propostos, a partir de pequenas alterações na estrutura da TSN. Para validar esses modelos foram uti- lizadas instâncias reais, advindas do sistema de transporte público da cidade de Santa Maria, RS, Brasil, e aleatórias de grande porte. O modelo com aplicação das janelas de tempo, denominado VTSP-TW (do inglês Vehicle Type Scheduling Pro- blem with Time Windows ), possibilitou redução substancial no número de veículos, se comparado ao escalonamento realizado na prática. Além disso, comparando-se com outras abordagens disponíveis na literatura, o mesmo gerou rede de menor dimensão e resolveu instâncias de grande porte em tempo computacional inferior, despontando como uma proposta alternativa à aplicação de janelas de tempo ao es- calonamento de veículos com frota heterogênea. Os resultados dos modelos de PLI também indicaram significativas reduções no número de veículos, podendo contri- buir para o aprimoramento da tomada de decisão no planejamento do transporte público. O modelo VTSP-SCT (do inglês Vehicle Type Scheduling Problem with Sequential Changes of Timetable ) resolveu instâncias de 5000 viagens e três tipos de veículos na otimalidade, com apoio do software IBMQR ILOGQR CPLEXQR Opti- mization Studio V12.5. Já o modelo VTSP-CCT (do inglês Vehicle Type Scheduling Problem with Combinatorial Changes of Timetable ) necessitou de suporte heurístico para resolver as instâncias de grande porte. Assim, desenvolveu-se e aplicou-se a ele a técnica de Geração de Colunas, que possibilitou a resolução dessas instâncias e gerou resultados iguais ou melhores do que aqueles proporcionados pelo VTSP-SCT. Os resultados das três abordagens propostas indicam que as mesmas podem contri- buir para a otimização do planejamento do transporte público, tendo em vista que levam a economias significativas no número de veículos escalonados. Além disso, como os intervalos de ajuste da tabela de horários são bastante curtos, obtém-se al- terações sutis, modificando minimamente a rotina dos passageiros, o que possibilita a aplicação dessas abordagens ao contexto real.