Proposta de um modelo heurístico para o problema de distribuição de cargas fracionadas com o auxílio de drones

Abstract

O anúncio da Amazon do sistema Amazon Prime Air mostrou uma nova opção de entrega de mercadorias através de drones muito rápida e promissora. Com essa novidade, um novo agente surgiu com a possibilidade de reduzir os custos relacionados ao transporte de carga e ainda entregar as mercadorias mais rapidamente. Entretanto, a limitação de autonomia dos drones e as restrições legislatórias são dois empecilhos a serem superados para que os drones possam ser usados de maneira mais ampla. Este trabalho apresenta um novo sistema de transporte de mercadorias que combina caminhões e drones, trazendo também uma revisão das legislações a respeito do tema em diferentes países. Propõe-se um modelo matemático exato que utiliza algumas restrições do problema do caixeiro viajante, sendo, portanto considerado um problema pertence à categoria NP-difícil, ou seja, ainda não existem algoritmos exatos que o resolvam em tempo polinomial, pois o esforço computacional aumenta exponencialmente com o aumento do tamanho do problema, sendo, portanto relevante a importância da aplicação de métodos não exatos para resolvê-lo. Para resolver este problema, considera-se um método heurístico que determina uma solução ótima inicial para o problema do caixeiro viajante somente utilizando o caminhão no sistema de entrega, e em uma segunda etapa, determinam-se os pontos de entrega do drone. A solução obtida através do modelo heurístico proposto apresentou-se mais eficiente que o sistema original que utiliza somente o caminhão, uma vez que o tempo de percurso necessário para satisfazer todos os consumidores diminuiu em 27% se comparado ao tempo realizado sem a utilização do drone.