Interface para o cálculo das rotas do TER

A Figura 4.13 exibe o menu responsável pelo acesso às funcionalidades chamado “TER”. Este menu é composto pelo submenu que permite a abertura do mapa que será utilizado (“Abrir Mapa”), o submenu responsável pelo cálculo das rotas (“Gerar Rotas”), o que permite a visualização das rotas individualmente (“Consultar Rotas”) e ainda o responsável por excluir o menu “TER” da barra de menus do TransCAD (“Sair”).

Nesta seção será descrito resumidamente o submenu “Gerar Rotas”, dando-se mais destaque aos dados de saída da ferramenta. O Apêndice A traz informações detalhadas de como utilizar cada um destes submenus, além de todos os dados iniciais necessários para que a ferramenta funcione corretamente.

Figura 4.13 – Janela do TransCAD exibindo a ferramenta para o TER

Selecionando o submenu “Gerar Rotas” será exibida a caixa de diálogos da Figura 4.14. Esta é a interface da ferramenta responsável pela definição das rotas e permite que o usuário entre com os dados necessários para que este procedimento possa ser efetuado.

Esta caixa de diálogo está dividida em três partes: (1) na guia “Arquivos” o usuário deverá localizar o arquivo com a demanda de alunos que precisam ser apanhados nos

pontos de embarque e levados para suas respectivas escolas, (2) na guia “Configurações” o usuário deve escolher o turno para o qual as rotas serão geradas e informar também a capacidade dos veículos, (3) a guia “Escolha Camadas” é responsável por coletar os dados do mapa.

O mapa a ser utilizado deve conter quatro camadas e nestas camadas alguns atributos devem ser informados:

1. Fazendas:

Nesta camada estão os pontos que representam as fazendas (pontos de embarque) onde os alunos devem ser apanhados. O usuário deve informar o nome da camada que representa as fazendas, o atributo que representa o nome da fazenda, o atributo que representa o código que foi utilizado para gerar o arquivo de demanda, o atributo que representa o horário de abertura da janela de tempo e o atributo que representa o horário de fechamento da janela de tempo;

2. Escolas:

Nesta camada estão representadas as escolas (pontos de desembarque) onde os alunos devem ser deixados. O usuário deve informar qual a camada onde estão as escolas, qual atributo nesta camada representa o nome das escolas e qual o atributo que representa o código que também foi utilizado para o arquivo de demanda;

3. Garagem:

Esta camada representa o ponto onde está localizada a garagem de onde partem os ônibus para percorrer os itinerários. É necessário informar somente o nome da camada que representa a garagem;

4. Estradas:

Esta camada representa o sistema viário (estradas). O usuário deve informar qual a camada que representa as estradas e o atributo que representa o tempo gasto para percorrer cada trecho dessas estradas. O botão “Gerar Rotas” é responsável por executar o método de solução para a definição das rotas.

Figura 4.14 – Interface de entrada de dados para cálculo das rotas

Após a definição das rotas a ferramenta gera como saída o desenho destas no mapa. A Figura 4.15 apresenta como essas rotas são desenhadas no mapa; cada linha colorida representa uma rota e cada um dos símbolos “ônibus” representa um ponto de parada do veículo que percorre o itinerário.

Figura 4.15 – Desenho das rotas no mapa

Além do desenho das rotas a ferramenta ainda gera um arquivo texto com a descrição dos itinerários (Figura 4.16).

Figura 4.16 – Arquivo texto como o itinerário das rotas

Este arquivo é um relatório composto pelo itinerário de cada rota incluindo a sequência em que os pontos de embarque e desembarque são visitados, quantos alunos sobem ou descem nestes pontos, o horário de chegada em cada ponto e a distância percorrida (km) para chegar a este ponto.

É possível observar na Figura 4.16 que o primeiro e último ponto de parada de cada rota correspondem à garagem de onde partem e para onde retornam os ônibus após percorrer os pontos de embarque e desembarque pertencentes à rota.

Para cada rota o relatório também exibe a distância total percorrida carregando alunos (representada pelo campo “Quilometragem com alunos”); quilometragem ociosa (“Quilometragem Ociosa”), ou seja, quantos quilômetros o ônibus percorre vazio (da garagem até o primeiro ponto embarque da rota e do último ponto de desembarque até a garagem); a quilometragem total (“Quilometragem Total”), que corresponde à soma da quilometragem com alunos e da quilometragem ociosa; o tempo médio de viagem dos alunos na rota (“Tempo Médio de viagem na rota”); a hora que o ônibus deve sair da garagem para chegar ao primeiro ponto de embarque da rota (“Hora Saída da Garagem”); e a taxa de ocupação do veículo na rota (“Taxa de Ocupação por Rota”).

C N

Ocup rota

rota = (4.1)

Onde:

• Ocuprota = Taxa de ocupação do veículo na rota; • N_rota = Número de alunos transportados na rota;

• C Capacidade do veículo que atende a rota. =

É importante deixar claro que em algumas rotas esta taxa poderá ser maior que 1 (ver Figura 4.16), mas isso não significa que a restrição de capacidade do veículo foi violada. O que pode acontecer é que dentro da janela de tempo estipulada seja possível transportar uma quantidade de alunos, deixá-los em suas respectivas escolas e voltar a transportar uma outra quantidade e também deixá-los em suas respectivas escolas, sem extrapolar as restrições impostas ao problema. Sendo assim, algumas rotas podem aparentemente transportar mais alunos do que a capacidade do veículo permite.

Ao final do relatório é exibido um resumo contendo o número total de rotas geradas, a quilometragem total percorrida carregando alunos, a quilometragem total ociosa, a quilometragem total percorrida na rota (soma da quilometragem com alunos e quilometragem ociosa) e a taxa média de ocupação dos veículos no sistema.

A taxa média de ocupação dos veículos no sistema é calculada através da equação 4.2. ) C n ( N Ocup × = (4.2) Onde:

• Ocup Taxa média de ocupação dos veículos; = • N Número total de alunos transportados; =

• n Número de rotas geradas na solução do problema; = • C Capacidade dos veículos utilizados. =

4.3 Observações Conclusivas

Este capítulo procurou trazer algumas informações sobre o SIG-T utilizado neste trabalho (TransCAD), com enfoque para a linguagem de programação GISDK que permite a adição de novas funcionalidades ao programa.

Utilizando esta linguagem de programação foi criada uma ferramenta para a definição das rotas do TER. Esta ferramenta é composta por um algoritmo que gera uma solução aproximada para o problema e de uma interface que tem como objetivo coletar os dados necessários para o cálculo das rotas e apresentar os resultados ao usuário através do mapa e de um arquivo texto.

O problema de roteirização e programação do TER foi tratado neste trabalho como um caso particular do problema dial-a-ride e o algoritmo para o cálculo das rotas é composto de uma solução inicial e de um procedimento de melhoria baseados nos trabalhos de Znamensky (2000) e Mauri (2006).

É importante destacar que a solução implementada neste trabalho é uma heurística e, portanto, não garante a solução ótima do problema, mas esta solução e a forma como os resultados finais são exibidos se tornam um grande auxílio aos gestores do TER que na maioria das vezes precisam tratar todas as restrições e variáveis envolvidas no transporte de forma manual ou precisam adaptar resultados gerados por uma ferramenta que não leva em consideração a possibilidade de carregamento misto nos veículos.

No Capítulo 5 são apresentados alguns resultados encontrados com a utilização da ferramenta num estudo de caso. O Apêndice A apresenta um manual de utilização da ferramenta e no Apêndice C é possível ter acesso ao pseudocódigo das heurísticas implementadas.