Metaheurísticas Aplicadas ao Roteamento de Veículos para Transporte Reativo a Demanda

Abstract

Resumo-A gestão de transportes públicos carece de ferramentas que auxiliem no planejamento adequado dos recursos, uma vez que há uma grande diversidade de cenários a serem atendidos e um alto custo para prover o serviço em regiões de demanda baixa, variável e imprevisível. Dada a busca por alternativas que possibilitem o serviço sem a degradação da qualidade oferecida e não aumente os custos dos fornecedores, o problema de Roteamento de Veículos Dinâmico para Transporte Reativo a Demanda foi proposto. Neste trabalho, o problema é resolvido usando uma combinação de metaheuristicas, estratégias de busca local e de movimentos para melhorar a solução do problema. Os resultados obtidos, ao serem comparados à uma abordagem semelhante, mostram que a presente proposta apresenta melhores resultados uma vez que a solução obtida é melhor do que a solução inicialmente comparada.Index Terms-Roteamento de Veículos, Transporte Reativo a Demanda, GRASP e Busca Tabu I. INTRODUÇÃO O Problema de Roteamento de Veículos (PRV) pertence a uma classe de problemas de distribuição [1] cujo objetivo é determinar um conjunto de rotas de coleta e/ou entrega que minimize a distância total percorrida sujeito a restrições, que podem ser: tempo, tamanho da frota, demanda, entre outros.Segundo Giani et al.[2], quando os dados de entrada do PRV dependem explicitamente do tempo, ele é classificado como dinâmico; caso contrário, estático. Quandos todos os dados são conhecidos ao determinar a solução classifica-se em determinístico e em caso contrário, estocástico. Diante disso, citaremos cada combinação de problema resultante acompanhada de um exemplo: Estático e Determinístico (PRV capacitado); Estático e Estocástico (PRV capacitado com demandas estocásticas); Dinâmico e Determinístico (Problema do Caixeiro Viajante com tempos de viagem dependentes do horário); Dinâmico e Estocástico (PRV baseado em informação de tráfego on line).O transporte reativo a demanda, do inglês Demand Responsive Transport (DRT), é um serviço de transporte sob demanda, perto das necessidades dos passageiros uma vez que há flexibilidade das rotas e horários dos veículos, passageiros determinam os locais e horários de embarque e desembarque [3], além de outros aspectos a serem considerados. Para Josselin et al.[4], um DRT Dinâmico seria um possível consenso/compromisso entre Flexibilidade, Qualidade de Serviço e Eficiência. A Flexibilidade ocorre uma vez que desvios de rota inesperados poderão ocorrer a fim atender a solicitação recém-chegada de um passageiro ao sistema. Qualidade de Serviço assegura o atendimento de necessidades do passageiro durante a elaboração da rota: minimizar tempo a bordo, minimizar tempo de espera por atendimento, dentre outros. Por fim, Eficiência garante o atendimento das solicitações com um mínimo de veículos possíveis, respeitando as restrições de capacidade e nível de serviço aceitável para o passageiro.Segundo Gomes et al.[5], no problema de Roteamento de Veículos Dinâmico para Transportes Reativos a Demanda (PRVDTRD) as rotas e frequências p...

Abordagem Multiobjetivo para o Problema de Roteamento de Veículos com Transporte Reativo a Demanda

“…Usando a notação utilizada em [8] e [11], o conjunto P = {1, 2, • • • , p} representa as solicitações de transporte dos passageiros e p o número de solicitações. Cada passageiro corresponde a somente uma solicitação.…”

“…A representação da solução será a mesma utilizada por [11] que consiste em um conjunto de rotas, onde cada veículo da frotaé alocado para uma rota. A Figura 1a mostra uma possível solução para o problema.…”

“…O problema bi-objetivo foi resolvido pelo algoritmo NSGA-II. O algoritmo NSGA-II foi desenvolvido em Java e foi testado na instância encontrada em [11] com 110 solicitações. O NSGA-II buscou otimizar as perspectivas da empresa, dos funcionários e do cliente, sendo as duaś ultimas agregadas em umaúnica perspectiva.…”