Uma contribuição ao projeto de redes de transporte de carga parcelada. - Silva, Marcos Roberto (2010)
Esta pesquisa trata do projeto de redes de distribuição de carga parcelada. Mais especificamente são tratados dois tipos de problemas que são comuns no planejamento desse tipo de sistema. O primeiro deles corresponde ao problema estratégico de configuração de redes do tipo hub-and-spoke, consistindo na definição simultânea da quantidade e localização de terminais para consolidação de carga (ou hubs), e na definição da alocação dos terminais aos hubs localizados. Uma vez determinada a configuração da rede, o segundo problema, no nível de decisão tático, corresponde na definição do caminho que cada carga parcelada deve percorrer desde sua origem até alcançar seu terminal de destino, a um mínimo custo, tendo a rede hub-and-spoke como um dado de entrada do problema. Um novo modelo matemático é proposto para representar o problema estratégico de configuração de uma rede hub-and-spoke, possuindo uma menor quantidade de variáveis e restrições, ao se comparar com outros modelos matemáticos comumente utilizados para representar o problema. Esse novo modelo matemático permitiu a obtenção de soluções ótimas para problemas em redes com até 100 terminais, sendo apresentada pela primeira vez a solução ótima para problemas utilizados como benchmark na literatura. Dado que problemas de grande porte ainda continuam muito difíceis de serem resolvidos, são propostas três variantes de uma heurística simples e eficiente utilizando técnicas de multi-início e busca tabu, bem como uma heurística integrada em dois estágios baseada em busca tabu para solução. Experimentos computacionais utilizando dados tradicionalmente utilizados na literatura para solução de problemas de configuração de redes hub-and-spoke (conjuntos de dados CAB e AP), bem como instâncias novas e modificadas, mostraram que a abordagem utilizada para solução do problema possibilitou a obtenção da solução ótima, ou a melhor solução conhecida, para esses problemas em um tempo de processamento muito curto, permitindo assim resolver de forma eficiente problemas de grande porte, nunca antes resolvidos em pesquisas anteriores. O segundo problema foi motivado por uma aplicação prática de uma empresa de transporte rodoviário de cargas parceladas no Brasil. O problema diz respeito ao planejamento de carregamentos a serem realizados em cada terminal, levando-se em consideração cada carga parcelada que precisa ser transportada, definindo o percurso que cada carga deve percorrer até chegar ao seu destino. É proposto um modelo matemático e, dada a dificuldade para se resolver problemas de tamanho como o encontrado na prática, é proposto também um método de solução utilizando metaheurística busca tabu. Experimentos computacionais realizados mostraram que a heurística proposta pôde efetivamente resolver problemas de tamanho como o encontrado na prática.