Implementação do algoritmo inspirado no comportamento das colônias de formigas para a problemática da condução de trens de carga

• Autor(a) principal: Bernardo, Wesley
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16006
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO; Otimização estrutural; Transporte ferroviário de carga; Formigas; Structural optimization; Railroads - Freight; Ants

O algoritmo baseado no comportamento das colônias de formigas é uma meta-heurística que teve seu estopim na década de 1990 por Marco Dorigo. A ideia principal é fundamentada no comportamento de formigas reais e suas habilidades em encontrar o melhor caminho entre o seu ninho e o alimento. Esta habilidade baseia-se na exploração de trilhas de feromônios, que são substâncias químicas deixadas no caminho para o ninho toda vez que se encontra alimento. Devido a este comportamento cooperativo e eficiente de busca, elas constroem alternativas de melhores de caminho para encontrar o alimento. No cenário da condução de trens de carga, o percurso de uma viagem foi subdivido em fragmentos, para representação fracionária de toda viagem, nomeado como ponto de medida. Cada ponto de medida representa o momento de aplicação de um ponto de aceleração, onde um ponto de aceleração é representado como uma formiga artificial. Logo, foi desenvolvido a Otimização por Colônias de Formigas, a qual foi integrada em um ambiente computacional que simula a condução real de um trem de carga. Nesse sentido, foi possível construir um conjunto de pontos de aceleração e aplicá-los durante uma viagem, sem causar danos à via e ao trem, mostrando assim a aplicabilidade de um algoritmo computacional em um problema com características reais. A aplicação do conjunto de pontos de aceleração desenvolvidos com a otimização, resultou no índice de similaridade de 87% comparada à condução realizada pelo maquinista. Sobretudo, a otimização também resultou no menor consumo de combustível e de tempo gasto em todo percurso, comparado à condução de uma maquinista.