Otimização de rotas

Que problema resolve?

Numa operação de transporte as perguntas encaixam umas nas outras. Quantos veículos saem? Que passageiro entra em que veículo? Onde ficam as paragens? Por que ordem são servidas? Cada resposta altera as restantes. Deslocar uma paragem 200 metros pode passar um passageiro para outro veículo, e esse veículo poderá exceder a capacidade.

Os problemas clássicos de percursos dos manuais tratam apenas uma destas perguntas, de forma simplificada: um único veículo, capacidade fixa, uma rede viária imutável, tempos de viagem conhecidos e constantes. O terreno não funciona assim. Um plano de transporte tem de aguentar com a lista de passageiros a mudar todas as semanas, o trânsito a variar de hora a hora e veículos trocados à última hora.

Por isso, a otimização que funciona na prática não é a que resolve um problema isolado na perfeição, mas a que pondera estas perguntas em conjunto, com dados reais.

• Atribuição dos passageiros às paragens e colocação das próprias paragens
• Determinação do número de veículos e do grupo de passageiros de cada um
• Definição da ordem de visita às paragens
• Cumprimento simultâneo da capacidade, do tempo máximo de viagem e dos horários de turno

Otimização no transporte de colaboradores

No transporte de colaboradores, as horas de partida e chegada são impostas pelo turno e não são negociáveis. Os passageiros e as moradas são conhecidos. A verdadeira questão é com quantos veículos e com que paragens todos chegam a horas.

A otimização atribui cada colaborador à paragem mais próxima dentro do limite de marcha, funde paragens vizinhas e constrói a linha fixa com o menor número de veículos. Menos paragens encurta a viagem mas alonga o percurso a pé; se estas duas restrições não forem equilibradas em conjunto, o plano chega atrasado ou gera reclamações.

Otimização no transporte escolar

O transporte escolar muda o quadro: o aluno é recolhido à porta, fundir paragens raramente é possível e o tempo máximo de viagem é bastante mais restritivo. A tolerância dos encarregados de educação é baixa.

Aqui a otimização constrói percursos porta a porta, trabalha a partir da hora de entrada na escola para trás e mantém o tempo a bordo de cada aluno dentro do limite. Quando alunos de escolas diferentes da mesma zona podem partilhar veículos, o número de veículos em circulação desce de forma notória.

Porque é que a distância em linha reta engana

A distância em linha reta entre dois pontos é fácil de calcular e está errada. Os veículos não circulam em linha reta: sentidos únicos, vias separadas, proibições de viragem, pontes e cruzamentos aumentam a distância real. Dentro da cidade, a distância rodoviária real fica bastante acima da linha reta, e a diferença não é a mesma proporção em todos os percursos.

Uma otimização correta calcula sobre a rede viária real, com restrições de viragem e dados históricos de trânsito que variam ao longo do dia. Um tempo de viagem válido às 07:30 não é válido às 10:00; quando um plano é construído em torno de um horário de turno, os tempos usados têm de pertencer a essa hora.

A abordagem da vitaRoute

O motor de percursos da vitaRoute é um modelo de rotas de transporte baseado em aprendizagem por reforço, desenvolvido pela vitaRoute no âmbito de um projeto de I&D apoiado pelo TÜBİTAK. Pondera as restrições em conjunto, e não em sequência, e aprende com cada otimização feita na plataforma, com cada correção manual e com cada viagem efetivamente realizada.

Na prática, isto significa que o plano se alimenta do histórico da sua própria operação e não de uma fórmula fixa. Dois clientes da mesma cidade não obtêm o mesmo plano, mesmo com restrições iguais.

• Distância a pé e inclinação — 300 metros a subir não são 300 metros em plano
• Frota mista — veículos de capacidades diferentes usados em conjunto num só plano
• Linhas bloqueadas — os percursos que não quer ver alterados mantêm-se tal como estão
• Regras de zona — restrições definidas para bairros ou campus específicos
• Rede viária real e dados históricos de trânsito sensíveis à hora do dia