Neste trabalho analisamos dois modelos para determinar a política ótima de inspeções de um sistema minimizando o custo total esperado. Esse sistema se deteriora de acordo com um processo semi-Markoviano podendo admitir três estados: bom, defeituoso e mal. O objetivo é podermos detectar o quanto antes o estado defeituoso. Para isso são efetuados testes binários que servirão para avaliar o estado. Entretanto, falsos resultados positivos podem ocorrer. Quando um resultado positivo ocorre deve-se efetuar outro teste - o que onera o custo - (porém determinístico) para verificar se trata-se de um resultado positivo verdadeiro ou falso. Se o resultado desse segundo teste for verdadeiro, devemos submeter o sistema a um tratamento para evitar que o mesmo alcance o estado "mal" (falha). Nessa avaliação são considerados os seguintes custos: i) custo de examinar; ii) custo de um falso resultado positivo; iii) custo de tratamento; e iv) custo de falha. Com os modelos delineados utilizamos programação dinâmica para a determinação da política ótima de inspeções. E como exemplo aplicativo, utilizamos os modelos para o caso de avaliação de câncer de mama.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2015

Os Problemas de Roteirização em Arcos constituem uma classe dos Problemas de Roteirização de Veículos, nos quais as demandas ocorrem de maneira contínua ao longo dos segmentos de uma rede de transporte. O campo de aplicação dos Problemas de Roteirização em Arcos abrange o planejamento da operação de serviços como a coleta de lixo; a entrega de correspondência e de jornais; a leitura de medidores de energia elétrica, água e gás; e o transporte escolar por ônibus. Nas situações de ordem prática é comum a ocorrência de restrições operacionais que impossibilitam o atendimento de todas as demandas existentes em uma rede de transporte por um único veículo ou pessoa. Desse modo, além da seqüência de percurso, é necessário determinar o conjunto de segmentos de via que cada unidade de trabalho pertencente a uma frota ou equipe de serviço deve atender. Este trabalho apresenta os aspectos conceituais e resolutivos dos Problemas de Roteirização em Arcos e do Problema do Particionamento de Redes de Transporte. É feita também a proposição de um modelo de resolução, desenvolvido a partir da estratégia de agrupar primeiro – roteirizar depois, para o Problema de Roteirização em Arcos Capacitado descrito em grafos não orientados. A demonstração do modelo é feita através de sua aplicação em um estudo de caso. São feitas, a seguir, a análise do desempenho do modelo nesta aplicação e a comparação entre os resultados obtidos e a prática atualmente utilizada, a qual é baseada na experiência de um planejador.

BEZERRA, F. P. Um algoritmo genético aplicado no problema da roteirização periódica de veículos com caso prático. 2012. 107 f. Dissertação (Mestrado em Logística e Pesquisa Operacional) - Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-10-26T16:36:04Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_fpbezerra.pdf: 3934020 bytes, checksum: 1e12f60f72804a13c7e6b388303167b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-10-26T17:22:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_fpbezerra.pdf: 3934020 bytes, checksum: 1e12f60f72804a13c7e6b388303167b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-26T17:22:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_fpbezerra.pdf: 3934020 bytes, checksum: 1e12f60f72804a13c7e6b388303167b1 (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / The service level of a wholesale distributor can be measured by the frequency and regularity with which its sales staff serves customers. But as the market success also depends on the costs involved, the proper planning of systematic servings is critical. Taking advantage of the similarities between this situation and the Periodic Vehicle Routing Problem (PVRP), a technique for solving the later was proposed. For the PVRP, given a planning horizon of several days, visits to customers must be assigned to possible days according to predefined schedule combinations at the same time as routes are generated for each day, aiming to reduce the total cost of serving in the same planning horizon. The proposed technique was also adapted to be applied to the practical case of routing a sales team within a weekly planning horizon and it consists of a genetic algorithm for which was developed an original crossover operator. The technique was validated with instances from the literature for the PVRP and its solutions for the case study indicated significant annual savings. / O nível de serviço de uma empresa atacadista distribuidora pode ser medido pela frequência e regularidade com que sua equipe de vendas atende os clientes. Mas como o sucesso no mercado também depende dos custos envolvidos, o planejamento adequado das sistemáticas de atendimento é crítico. Aproveitando as similaridades entre essa situação e o Problema de Roteirização Periódica de Veículos (PRPV), foi proposta uma técnica de resolução deste problema. Para o PRPV, dado um horizonte de planejamento composto de vários dias, clientes devem ter suas visitas alocadas aos dias conforme combinações possíveis ao mesmo tempo em que rotas são geradas para cada dia, objetivando a redução do custo total de atendimento nesse mesmo horizonte de planejamento. A técnica proposta também foi adaptada para aplicação no caso prático de roteirização de uma equipe de vendas com horizonte de planejamento semanal e consiste em um algoritmo genético para o qual foi desenvolvido um operador de cruzamento original. A técnica foi validada com instâncias da literatura para o PRPV e suas soluções para o caso prático indicaram economias anuais significativas.

KLOECKNER, N. V. R. O Problema de nucleação de alunos no transporte escolar. 2015. 57 f. Dissertação (Mestrado em Logística e Pesquisa Operacional) – Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-07-13T18:00:36Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_nvrkloeckner.pdf: 2160968 bytes, checksum: 4c7326901aa17c323c8ef040db04e3e0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-07-22T16:08:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_nvrkloeckner.pdf: 2160968 bytes, checksum: 4c7326901aa17c323c8ef040db04e3e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-22T16:08:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_nvrkloeckner.pdf: 2160968 bytes, checksum: 4c7326901aa17c323c8ef040db04e3e0 (MD5) Previous issue date: 2015-05-13 / The management of school transportation has considered relevance to the reach of education to different spheres of society, as it is for some students the only means of access and permanence in the school environment. For this reason, government programs such as the National Programme for School Transportation, in Brazil, aims the financial contribution to the acquisition of buses for municipalities. However, the measure is not a solution in itself, because before offering the service, there is the need to route the journey that the bus must do to meet satisfactorily all the claimant students, which directly reflects on the performance of economic, operational and social outcomes of the institutions involved. In this framework, the Student Nucleation Problem on the School Transport (Nucleação de Alunos no Transporte Escolar) is addressed, which consists of allocating each student, in his respective grade, in the nearest possible school to his residence, considering the capacity that each school grade has to meet the demand. Therefore, the aim is to optimize the groupings formed in such a manner to reduce the journey of transfer of the student to the school, which results in an optimization of time, reduction of travel costs, better student welfare and an increment in the process of learning. To accomplish this task, the present work aims to propose a mathematical model to cluster students, by grade, in each school. The proposed formulation is applied to a case study in the city of Maranguape, State of Ceará, Brazil, presenting consistente results / A gestão do transporte escolar possui considerada relevância para o alcance da educação às diferentes esferas da sociedade, uma vez que representa para alguns alunos o único meio de acesso e permanência no ambiente escolar. Por esta razão, programas governamentais como, por exemplo, o Programa Nacional de Transporte Escolar, no caso brasileiro, visa à contribuição financeira para aquisição de ônibus para os municípios. Contudo, a medida não representa uma solução em si mesma, pois antes de se ofertar o serviço, há a necessidade de rotear o percurso que o ônibus deve fazer a fim de atender satisfatoriamente a todos os alunos demandantes, o que reflete diretamente no desempenho dos resultados econômicos, operacionais e sociais das instituições envolvidas. Nesse âmbito, aborda-se o problema de Nucleação de Alunos no Transporte Escolar, que consiste em alocar cada aluno, em sua respectiva série, na escola mais próxima possível de sua residência, considerando a capacidade que cada série possui para atendimento da demanda. Logo, trata-se de otimizar os agrupamentos formados de tal modo a reduzir o percurso de translado do aluno para a escola, o que resulta em uma otimização de tempo, redução do custo da viagem, melhor bem-estar do aluno e incremento do processo de aprendizagem. Para isso, o presente trabalho tem por objetivo propor um modelo matemático para agrupar os alunos, por série, em cada escola. A formulação proposta foi aplicada em um estudo de caso na cidade de Maranguape, no Estado do Ceará, apresentando resultados consistentes

O escalonamento de veículos para múltiplas garagens é um problema clássico da Pesquisa Operacional de grande relevância à otimização da malha de transportes, de forma a buscar a melhor alocação dos recursos disponíveis. O problema é conhecido por ser do tipo NP-hard, e portanto a sua solução para grandes instâncias é realizada por heurísticas. Este trabalho aborda o desenvolvimento de uma heurística simples e eficiente para solucionar o MDVSP, buscando através da redução de possibilidades de viagens, pela retirada de viagens com baixas chances de pertencer a solução ótima reduzir a complexidade da rede. O problema reduzido, é então resolvido pela técnica de geração de colunas truncado e modificado, para resolver o problema de forma aceitável, encontrando soluções com bom compromisso entre tempo de execução e valor da função objetivo. A geração de colunas foi testada e validada através de comparações com trabalhos similares, enquanto que, cada técnica de redução de espaço de estados (de forma conjunta e individual) foram validados através da comparação com os resultados validados da geração de colunas modificada. A heurística mostrou uma melhoria considerável por meio da otimização do tempo de resolução, sem prejudicar os resultados de melhor valor, ficando com uma diferença máxima de 1% em comparação com os valores obtidos com geração de colunas. Se a redução for usada parcialmente, os tempos de solução podem ser reduzidos mais de sete vezes, com um pequeno incremento no valor da função objetivo. Pelas validações e experimentos realizados, pode-se afirmar que a heurística tem potencial para ser utilizada em problemas do mundo real, bem como servir como parte da solução de problemas correlatos mais complexos, como o crew scheduling, o disruption management e o escalonamento em tempo real. / The Multi Depot Vehicle Scheduling is a classical problem of Operations Research, with a great relevance to optimize the transportation network, as to find the best allocation of available resources. This problem is known to be NP-Hard, and therefore the solution of large instances is generally carried out by heuristics. This work proposes the development of a simple and efficient heuristic to solve the MDVSP, seeking by the reduction of travel possibilities, droping traveis with low chances to be in the best solution. The reduced problem is then solved by a modified truncated column generation technique, to solve the problem by an acceptable form, founding solutions for the MDVSP with a good compromise between time and costs. The column generation was tested and validated by the comparison of execution time and the value of objective function. The column generation was tested and comparised with similar works, whereas, each space state reduction technique (individual and joint) was validated in comparison with validated results of column generation truncated and modificated. The heuristics showed considerable improvements by the optimization of resolution time, without harm the best value results, obtaining differences lower as 1% comparing with the obtained values by the column generation solution. If the reduction is used partially, the solution times can be reduced in more then seven times, with a small increment in the objective function value. By the validations and experimenta realized, we can confirm that the heuristics has potential to be used in real world situations, as well as to serve as basis for the development of solution methods for more complex and correlated problems, as the crew scheduling problem, disruption management, and the real time assignment.

Os Problemas de Roteirização em Arcos constituem uma classe dos Problemas de Roteirização de Veículos, nos quais as demandas ocorrem de maneira contínua ao longo dos segmentos de uma rede de transporte. O campo de aplicação dos Problemas de Roteirização em Arcos abrange o planejamento da operação de serviços como a coleta de lixo; a entrega de correspondência e de jornais; a leitura de medidores de energia elétrica, água e gás; e o transporte escolar por ônibus. Nas situações de ordem prática é comum a ocorrência de restrições operacionais que impossibilitam o atendimento de todas as demandas existentes em uma rede de transporte por um único veículo ou pessoa. Desse modo, além da seqüência de percurso, é necessário determinar o conjunto de segmentos de via que cada unidade de trabalho pertencente a uma frota ou equipe de serviço deve atender. Este trabalho apresenta os aspectos conceituais e resolutivos dos Problemas de Roteirização em Arcos e do Problema do Particionamento de Redes de Transporte. É feita também a proposição de um modelo de resolução, desenvolvido a partir da estratégia de agrupar primeiro – roteirizar depois, para o Problema de Roteirização em Arcos Capacitado descrito em grafos não orientados. A demonstração do modelo é feita através de sua aplicação em um estudo de caso. São feitas, a seguir, a análise do desempenho do modelo nesta aplicação e a comparação entre os resultados obtidos e a prática atualmente utilizada, a qual é baseada na experiência de um planejador.

O escalonamento de veículos para múltiplas garagens é um problema clássico da Pesquisa Operacional de grande relevância à otimização da malha de transportes, de forma a buscar a melhor alocação dos recursos disponíveis. O problema é conhecido por ser do tipo NP-hard, e portanto a sua solução para grandes instâncias é realizada por heurísticas. Este trabalho aborda o desenvolvimento de uma heurística simples e eficiente para solucionar o MDVSP, buscando através da redução de possibilidades de viagens, pela retirada de viagens com baixas chances de pertencer a solução ótima reduzir a complexidade da rede. O problema reduzido, é então resolvido pela técnica de geração de colunas truncado e modificado, para resolver o problema de forma aceitável, encontrando soluções com bom compromisso entre tempo de execução e valor da função objetivo. A geração de colunas foi testada e validada através de comparações com trabalhos similares, enquanto que, cada técnica de redução de espaço de estados (de forma conjunta e individual) foram validados através da comparação com os resultados validados da geração de colunas modificada. A heurística mostrou uma melhoria considerável por meio da otimização do tempo de resolução, sem prejudicar os resultados de melhor valor, ficando com uma diferença máxima de 1% em comparação com os valores obtidos com geração de colunas. Se a redução for usada parcialmente, os tempos de solução podem ser reduzidos mais de sete vezes, com um pequeno incremento no valor da função objetivo. Pelas validações e experimentos realizados, pode-se afirmar que a heurística tem potencial para ser utilizada em problemas do mundo real, bem como servir como parte da solução de problemas correlatos mais complexos, como o crew scheduling, o disruption management e o escalonamento em tempo real. / The Multi Depot Vehicle Scheduling is a classical problem of Operations Research, with a great relevance to optimize the transportation network, as to find the best allocation of available resources. This problem is known to be NP-Hard, and therefore the solution of large instances is generally carried out by heuristics. This work proposes the development of a simple and efficient heuristic to solve the MDVSP, seeking by the reduction of travel possibilities, droping traveis with low chances to be in the best solution. The reduced problem is then solved by a modified truncated column generation technique, to solve the problem by an acceptable form, founding solutions for the MDVSP with a good compromise between time and costs. The column generation was tested and validated by the comparison of execution time and the value of objective function. The column generation was tested and comparised with similar works, whereas, each space state reduction technique (individual and joint) was validated in comparison with validated results of column generation truncated and modificated. The heuristics showed considerable improvements by the optimization of resolution time, without harm the best value results, obtaining differences lower as 1% comparing with the obtained values by the column generation solution. If the reduction is used partially, the solution times can be reduced in more then seven times, with a small increment in the objective function value. By the validations and experimenta realized, we can confirm that the heuristics has potential to be used in real world situations, as well as to serve as basis for the development of solution methods for more complex and correlated problems, as the crew scheduling problem, disruption management, and the real time assignment.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-19T19:27:07Z No. of bitstreams: 1 2014_AndresFelipeIdroboSamboni.pdf: 7761359 bytes, checksum: 5d47fa4ad6246f3ddcc6c9ec6f96c4fc (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-20T13:26:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AndresFelipeIdroboSamboni.pdf: 7761359 bytes, checksum: 5d47fa4ad6246f3ddcc6c9ec6f96c4fc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-20T13:26:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AndresFelipeIdroboSamboni.pdf: 7761359 bytes, checksum: 5d47fa4ad6246f3ddcc6c9ec6f96c4fc (MD5) / As metodologias apresentadas pelo Highway Capacity Manual (HCM) são as mais utilizadas para o estudo de vias urbanas pela comunidade técnica brasileira. Essas metodologias se fundamentam na determinação e medição da velocidade média de percurso (VMP), desenvolvida pela corrente de tráfego num segmento de via. Diante desta afirmativa, esta pesquisa buscou encontrar um procedimento para a determinação da VMP dos veículos em vias urbanas, que é utilizada na metodologia HCM 2010, para análise da capacidade e nível de serviço em trechos de vias da cidade de Brasília-DF. A partir de informações primárias coletadas em campo por meio do método do veiculo teste com aparelho GPS, e o emprego de equipes de filmagem, foram determinadas VMP em quatro corredores urbanos considerando as variáveis de tempo de deslocamento efetivo e os atrasos totais apresentados em toda a corrente de tráfego. Por meio deste estudo se verificou que a determinação do nível de serviço mediante o método de estimativa do manual e a observação em campo, nos quatro trechos, têm resultados muito próximos por trecho, levando a obter uma mesma avaliação de nível de serviço. Porém, no momento de avaliar cada segmento que formam esses trechos, as avaliações foram diferentes, que podem gerar soluções superestimadas ou subestimadas com respeito ao que acontece na realidade. Para a análise operacional das vias se propõe uma calibração da metodologia do manual mediante o uso de uma equação para estimar os tempos de deslocamento efetivo em função da extensão do segmento e a velocidade de Fluxo Livre-base, tendo em consideração os atrasos estimados pelo manual, para a determinação da VMP mais próxima à realidade de Brasília. Este estudo tem a pretensão de se tornar uma fonte importante de avaliação deste tipo de via na cidade e uma fonte de referencia para adequação do manual HCM 2010 para Brasil. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The procedures presented by Highway Capacity Manual (HCM) are the most used for the study of urban streets by Brazilian technical community. These methodologies are based on the determination and measurement of average travel speed (VMP), developed by the current of traffic on a route segment. Given the above, this study sought to find a procedure for determining the VMP of vehicles on urban roads, which is used in HCM 2010 for analysis of the capacity and level of service on sections of roads in the city of Brasilia – DF that can be used reliably in urban streets of Brazil. From primary information collected in the field with a test vehicle equipped with a GPS unit, and employing Camcorders, values of VMP were determined in four urban corridors considering the variables of moving running time and average total delays presented in the stream of traffic. Through this study we found that the level of service estimated using the manual´s method and the value observed in the field, in the four stretches, have equal ratings, leading to obtain the same level of service evaluation. However, when evaluating each segment that make these stretches, the evaluations were different, which can generate overestimated or underestimated solutions with respect to what happens in reality. For the analysis of the operating way, a calibration of the manual is proposed using an equation to estimate running times of routes depending on the length of the segment and the free flow-base speed, taking into account the estimated delay by manual, for a determination of VMP closer to reality of Brasilia. This study aims to become an important source of evaluation for this type of routes in the city and a reference to calibrating the manual HCM 2010 to Brazil.

O escalonamento de veículos para múltiplas garagens é um problema clássico da Pesquisa Operacional de grande relevância à otimização da malha de transportes, de forma a buscar a melhor alocação dos recursos disponíveis. O problema é conhecido por ser do tipo NP-hard, e portanto a sua solução para grandes instâncias é realizada por heurísticas. Este trabalho aborda o desenvolvimento de uma heurística simples e eficiente para solucionar o MDVSP, buscando através da redução de possibilidades de viagens, pela retirada de viagens com baixas chances de pertencer a solução ótima reduzir a complexidade da rede. O problema reduzido, é então resolvido pela técnica de geração de colunas truncado e modificado, para resolver o problema de forma aceitável, encontrando soluções com bom compromisso entre tempo de execução e valor da função objetivo. A geração de colunas foi testada e validada através de comparações com trabalhos similares, enquanto que, cada técnica de redução de espaço de estados (de forma conjunta e individual) foram validados através da comparação com os resultados validados da geração de colunas modificada. A heurística mostrou uma melhoria considerável por meio da otimização do tempo de resolução, sem prejudicar os resultados de melhor valor, ficando com uma diferença máxima de 1% em comparação com os valores obtidos com geração de colunas. Se a redução for usada parcialmente, os tempos de solução podem ser reduzidos mais de sete vezes, com um pequeno incremento no valor da função objetivo. Pelas validações e experimentos realizados, pode-se afirmar que a heurística tem potencial para ser utilizada em problemas do mundo real, bem como servir como parte da solução de problemas correlatos mais complexos, como o crew scheduling, o disruption management e o escalonamento em tempo real. / The Multi Depot Vehicle Scheduling is a classical problem of Operations Research, with a great relevance to optimize the transportation network, as to find the best allocation of available resources. This problem is known to be NP-Hard, and therefore the solution of large instances is generally carried out by heuristics. This work proposes the development of a simple and efficient heuristic to solve the MDVSP, seeking by the reduction of travel possibilities, droping traveis with low chances to be in the best solution. The reduced problem is then solved by a modified truncated column generation technique, to solve the problem by an acceptable form, founding solutions for the MDVSP with a good compromise between time and costs. The column generation was tested and validated by the comparison of execution time and the value of objective function. The column generation was tested and comparised with similar works, whereas, each space state reduction technique (individual and joint) was validated in comparison with validated results of column generation truncated and modificated. The heuristics showed considerable improvements by the optimization of resolution time, without harm the best value results, obtaining differences lower as 1% comparing with the obtained values by the column generation solution. If the reduction is used partially, the solution times can be reduced in more then seven times, with a small increment in the objective function value. By the validations and experimenta realized, we can confirm that the heuristics has potential to be used in real world situations, as well as to serve as basis for the development of solution methods for more complex and correlated problems, as the crew scheduling problem, disruption management, and the real time assignment.