Método Computacional para Definição de Rotas Assimétricas de Transporte Público

Abstract

Este trabalho aborda os desafios crescentes do roteamento de transporte público urbano nas áreas urbanas devido ao aumento constante da quantidade de veículos. A busca por soluções nos sistemas de transporte coletivo é impulsionada pelo impacto financeiro e ambiental causado pelos engarrafamentos, resultando em itinerários inadequados, falta de pontos e rotas ineficientes, prejudicando a qualidade das viagens para os usuários. O foco central deste estudo é enfrentar o Problema de Roteamento de Transporte Público Urbano (Urban Transit Routing Problem — UTRP). A abordagem envolve a elaboração e implementação de uma heurística computacional, com ênfase na definição de rotas assimétricas. O objetivo é superar os desafios associados à busca por soluções eficientes, considerando a complexidade do espaço de busca e múltiplas restrições. Destaca-se a falta de dados de referência e a diversidade de métodos de avaliação de qualidade de soluções na literatura acadêmica como obstáculos para o avanço da pesquisa. Para tratar essa lacuna, o estudo propõe uma metodologia de busca local multiobjetiva (MOLS) com cardinalidade dinâmica do conjunto de rotas e seis operadores de vizinhança que respeitam a direcionalidade do grafo. O método é avaliado sobre a instância clássica de Mandl, três variantes assimétricas controladas e uma rede urbana real de caráter exploratório. Os experimentos indicam que a heurística produz conjuntos de soluções não dominadas com diferentes trade-offs entre tempo médio de viagem, transferências e cobertura da demanda. Observou-se que o cenário de assimetria mais intensa apresentou tempo médio de viagem mais alto e cobertura da demanda menor que o cenário simétrico. A heurística também foi aplicada, em caráter exploratório, a uma rede urbana real.