Roteamento de ônibus escolares: uma abordagem para estudantes com deficiência

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Santos, Samuel Ferreira Guimarães
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Embarque e desembarque simultâneos; Hop-in and hop-off; Roteamento de veículos; Seleção de pontos de parada; Service times; Stop selection; Tempos de embarque; Vehicle Routing
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-12012024-172626/

O acesso ao transporte escolar no Brasil é garantido por lei ao estudante de escola pública, responsabilidade que costuma recair sobre os municípios. O desafio de planejar um sistema de transporte seguro, confiável, pontual e com boa relação custo-benefício tem se tornado cada vez maior com o número crescente de estudantes que necessitam de cuidados especiais. Ao longo de décadas, diversas extensões e variações do problema de roteamento de ônibus escolares foram estudadas por pesquisadores da área de Otimização. No entanto, algumas hipóteses simplificadoras ainda restringem a aplicabilidade dos métodos de solução desenvolvidos. Uma delas está relacionada ao tempo necessário para o embarque e o desembarque dos estudantes. Em diversas aplicações, esse tempo é desconsiderado ou assume-se que é constante, independente da quantidade e da característica dos estudantes. Por exemplo, pode haver cadeirantes utilizando o transporte, o que implicaria em um ajuste do tempo de (des)embarque, ou, ainda, um estudante que necessite da ajuda de um monitor para (des)embarcar. Desconsiderar tais características pode implicar na redução da confiabilidade ou mesmo na inviabilidade das soluções obtidas devido ao horário de chegada na escola. Este trabalho consiste na adaptação de modelos da literatura e na elaboração de métodos de resolução para o problema de roteamento de ônibus escolares com seleção de pontos de parada e tempo de (des)embarque dependente dos estudantes. Inicialmente, resolvemos o problema utilizando abordagens exatas, adaptamos e aprimoramos um modelo da literatura e propusemos dois métodos de decomposição de Benders para sua resolução. Em seguida, foi desenvolvido um algoritmo genético com chaves aleatórias enviesadas para tratar o problema. Finalmente, adaptamos instâncias da literatura para considerar tempos de embarque e desembarque distintos para os estudantes e analisamos a relevância desses tempos na resolução do problema. Os resultados mostraram que os métodos desenvolvidos neste trabalho são competitivos com a literatura e que considerar o tempo de embarque e desembarque no problema aumenta sua complexidade.