Proposta de um sistema de transporte dinâmico para situações de crise no modal rodoviário considerando os compromissos entre custo e risco de ruptura na rede

Abstract

Situações de crise no modal rodoviário acontecem quando eventos inesperados alteram as condições ideais do sistema de transporte, afetando as diversas rotas planejadas e forçando os usuários a utilizarem rotas alternativas, modificando o itinerário que estava sendo percorrido. Eventos desse tipo podem ser congestionamentos, acidentes, desastres naturais, manutenção, dentre outros. Isto implica em analisar as condições da rede de transporte periodicamente, a fim de verificar se alguma rota precisa ser recalculada, visando decisões que reflitam ganhos frente ao dinamismo das operações diárias de transporte. A popularização das tecnologias de posicionamento global por satélite, somados à evolução dos equipamentos de telecomunicação e da Internet, permitem novas possibilidades para solucionar estes problemas de transportes, os chamados Sistemas de Transporte Inteligente. Da mesma forma, os usuários estão conectados numa grande rede social colaborativa onde qualquer pessoa pode usufruir e compartilhar recursos de roteirização e localização online. As redes de transporte estão presentes no dia-a-dia das pessoas sob vários aspectos. Deslocar-se de forma eficiente utilizando caminhos mínimos é um problema recorrente, tendo em vista que essa prática é o ponto de partida para solucionar outros problemas logísticos. Caminhos mínimos geralmente são tratados na literatura como a busca pelo melhor trajeto dado um critério de custo com base no tempo de viagem ou distância. Entretanto, quando dois ou mais critérios são necessários o problema se torna multiobjetivo e, então, busca-se encontrar o conjunto de caminhos Pareto-ótimos da solução. Partindo disso, visa-se neste trabalho considerar dois critérios: risco de ruptura e custo dos arcos. Assim, considerando os custos de viagem e a disponibilidade dos arcos numa rede de transporte rodoviária como variáveis dinâmicas, apresenta-se um modelo de ITS para auxiliar os usuários do sistema de transporte a se deslocarem durante as situações de crise. Juntamente, apresenta-se um método que estabelece os compromissos possíveis entre estes critérios, de forma a agregá-los. Os resultados encontrados demonstram que o modelo de agregação é promissor, já que diminui os impactos do dinamismo presente na rede de transporte com soluções pertencentes à frente de Pareto.

Abstract : Crisis in road transport happens when unexpected events change the ordinary conditions of the transportation system, affecting the various planned routes and force users using alternative routes, modifying the itinerary that was being traveled. Such events may be congestion, accidents, natural disasters, maintenance, among others. This implies analyzing the conditions of the transmission network periodically in order to verify if any route needs to be recalculated, aiming at decisions that reflect gains against the dynamism of the daily transport operations. The popularization of GPS technologies, as well as the evolution of telecommunication equipment and the Internet, allow new possibilities to solve these transport problems, the so-called ITS. Likewise, users are connected to a large collaborative social network where anyone can enjoy and share routing and online localization features. Transportation networks are present in our day-to-day life in many ways. Moving efficiently using minimal paths is a recurring problem, since this is the starting point for solving other logistic problems. Shortest paths are usually treated in the literature as the search for the best path given a cost criteria based on travel time or distance. However, when two or more criteria are needed, the problem becomes multiobjective and then it aims to find the set of Pareto-optimal paths of the solution. Based on this, in this work two criteria will be considered: risk of disruption and link travel cost. Thus, considering travel costs and the availability of a link in a road transportation network as dynamic variables an ITS model is presented to help transportation system users to move during crisis situations. In addition, a method is presented that establishes the possible compromises between these criteria, in order to aggregate them. The results show that the aggregating model is promising, since it reduces the impacts caused by the dynamism present in the transport network with solutions belonging to the Pareto frontier.