Objetivo Investigar a associação dos horários de trabalho e padrões de exposição à luz com ciclo vigília-sono e secreção de melatonina em trabalhadores da Reserva Extrativista Chico Mendes. Método Estudo transversal realizado no município de Xapuri, Acre, com 340 seringueiros e 148 trabalhadores uma fábrica de preservativos (46 trabalhadores administrativos e 102 operários). Na primeira etapa do estudo foram coletados, por meio de questionários, dados sociodemográficos, hábitos de vida, condições de trabalho, padrões de sono, preferência diurna, perfil cronobiológico (cronotipo), morbidades referidas e relato de dores musculoesqueléticas. Na segunda etapa do estudo, observando critérios de exclusão, foram selecionados 62 trabalhadores (42 seringueiros e 20 operários). Nesta etapa, seringueiros e operários foram acompanhados por 21 dias e 10 dias, respectivamente, nos quais foram coletados dados referentes ao padrão de atividade/repouso (actimetria), exposição à luz e melatonina salivar. Resultados Os resultados da primeira etapa mostraram que os dias de trabalho e folga dos seringueiros são diferentes em relação aos horários de início, fim e duração de sono (p<0,01). Similarmente aos seringueiros, também foram observadas diferenças relativas aos padrões de sono (horários de início e fim), entre os operários, em todos os turnos estudados (matutino, vespertino e noturno), segundo dia de trabalho e dia de folga. A segunda etapa da pesquisa evidenciou que a presença de energia elétrica na residência teve efeito significativo no horário de início e duração de sono e no horário de início da secreção de melatonina dos seringueiros (p<0,01). Os seringueiros mostraram um adiantamento do horário de início da secreção de melatonina, padrão semelhante ao encontrado em parte dos operários, o que pode estar relacionado a uma maior tendência à matutinidade. Além disso, os seringueiros foram expostos à intensidade e período de luz (natural e artificial) maiores quando comparados aos trabalhadores da fábrica. Os operários apresentaram maiores escores de sonolência nos turnos matutino e noturno, sendo este último associado à ocorrência de distúrbios de sono e fadiga ao acordar. Conclusão A distinção observada entre os padrões de sono dos trabalhadores, segundo dias de trabalho e folga, tanto para seringueiros quanto trabalhadores da fábrica, sugere a relevância dos horários de trabalho no ciclo vigília-sono da população estudada. A presença de energia elétrica, assim como a exposição à luz (natural e artificial), revelaram papel significativo na expressão do sistema de temporização circadiana dos trabalhadores estudados. / Aim To investigate the association of working hours and light exposure patterns with the wake-sleep cycle and melatonin secretion of workers from the Chico Mendes Extractivist Reserve. Method A cross-sectional study was conducted in the city of Xapuri, Acre, involving 340 rubber tappers and 148 condom factory workers (46 administrative workers and 102 shop-floor operatives). The first stage of the study entailed collection, by questionnaire, of data on sociodemographic, life-style, working conditions, sleep patterns, daily preference, chronobiological profile (chronotype), and morbidities and musculoskeletal pains reported. In the second stage of the study, after applying exclusion criteria, a total of 62 workers (42 rubber tappers and 20 factory workers) were selected. In this stage, rubber tapper and factory workers were followed up for 21 days and 10 days, respectively. During the follow-up period, data was collected on activity/rest patterns (actimetry), light exposure, and melatonin levels in saliva. Results The results of the first stage revealed that the work days and days off of rubber tappers differed with regard to start, end and duration of sleep time (p<0.01). Akin to rubber tappers, differences in sleep patterns (start and end times) were also noted among the factory workers, across all shifts studied (morning, evening and night) for work days and days off. The second stage of the study found that having electricity available in the home had a significant effect on the start time and duration of sleep and on the start time of melatonin secretion of the rubber tappers (p<0.01). The rubber tappers exhibited an earlier start time for melatonin secretion, having a similar pattern to that found in some of the factory workers, possibly related to a greater tendency for morningness. In addition, rubber tappers were exposed to greater intensity and periods of light (natural and artificial) compared to the factory workers. The factory workers had higher sleepiness scores during morning and night shifts, with night shifts associated with the occurrence of sleep disturbance and fatigue at waking. Conclusion The differences in the workers´ sleep patterns between work days and days off observed for both rubber tappers and factory workers suggest an influence of working hours on the wake-sleep cycle of the population studied. Presence of electricity, as well as exposure to light (natural and artificial), had an important role in the expression of the circadian rhythm/timing system of the workers studied.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Ramo de Informática Industrial), na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do professor Doutor Eugénio da Costa Oliveira e co-orientação do Mestre Luís Paulo Reis

Todo início de período letivo, gestores de instituições de ensino se deparam com um típico problema: montar as grades horárias das turmas, segundo as demandas de aulas de suas disciplinas e considerando as restrições de disponibilidade horária de todos os envolvidos. Conhecido na literatura como School Timetabling Problem (STP), este típico problema de otimização combinatória é reconhecidamente complexo por conta do seu elevado número de variáveis e restrições. Devido à dependência das regras do sistema educacional de cada país, o STP pode ter inúmeras variantes, cada uma com o seu próprio conjunto de particularidades. Este trabalho se propõe a oferecer um modelo para o STP considerando o sistema educacional brasileiro, visando alocar não apenas professores, mas também determinando que disciplina cada professor deve ministrar e alocando os locais de aula. O modelo proposto, baseado na meta-heurística simulated annealing, foi concebido para que cada instituição de ensino usuária tenha liberdade para definir a penalidade de cada tipo possível de inconformidade ou restrição, de modo que o algoritmo empregado possa encontrar uma solução com o menor custo possível. / Every beginning of term, educational institution managers face a typical problem: planning the classes' timetable, according to their lesson demands for each subject, considering, furthermore, the schedule constrains of all actors. Known as school timetabling problem (STP), this typical combinatorial optimization problem is remarkably complex due to the high number of variables and constraints. Owing to the rules of each country's educational system, STP can have uncountable variants, each one with their own set of features. This dissertation searches to offer a model to STP considering the Brazilian Educational System, focusing on allocating not only the teachers but also determining which subject each teacher should teach and allocating classrooms, laboratories and the like. The propesed model, based on the metaheuristic simulated annealing, was conceived so that each educational institution using this model has the freedom to define which penalty will be applied to each possible kind of noncomformity and constraint, in order for the applied algorithm to find a solution at the lowest cost as possible.

A geração de quadros de horários escolares é um problema clássico de otimização que tem sido largamente estudado devido a sua importâncias prática e teórica. O problema consiste em alocar um conjunto de aulas entre professor-turma em períodos de tempo pré-determinados, satisfazendo diferentes tipos de requisitos. Devido a natureza combinatória do problema, a resolução de instâncias médias e grandes torna-se uma tarefa desafiadora. Quando recursos são escassos, mesmo uma solução factível pode ser difícil de ser encontrada. Várias técnicas tem sido propostas na literatura científica para resolver o problema de geração de quadros de horários escolares, no entanto, métodos robustos ainda não existem. Visto que o uso de métodos exatos, como por exemplo, técnicas de programação matemática, não podem ser utilizados na prática, para resolver instâncias grandes da realidade, meta-heurísticas e meta-heurísticas híbridas são usadas com frequência como abordagens de resolução. Nesta pequisa, são desenvolvidas técnicas que combinam programação matemática e heurísticas, denominadas mateheurísticas, para resolver de maneira eficiente e robusta algumas variações de problemas de geração de quadros de horários escolares. Embora neste trabalho sejam abordados problemas encontrados no contexto de instituições brasileiras, os métodos propostos também podem ser aplicados em problemas similares oriundo de outros países. / The school timetabling is a classic optimization problem that has been extensively studied due to its practical and theoretical importance. It consists in scheduling a set of class-teacher meetings in a prefixed period of time, satisfying requirements of different types. Given the combinatorial nature of this problem, solving medium and large instances of timetabling to optimality is a challenging task. When resources are tight, it is often difficult to find even a feasible solution. Several techniques have been developed in the scientific literature to tackle the high school timetabling problem, however, robust solvers do not exist yet. Since the use of exact methods, such as mathematical programming techniques, is considered impracticable to solve large real world instances, metaheuristics and hybrid metaheuristics are the most used solution approaches. In this research we develop techniques that combine mathematical programming and heuristics, so-called matheuristics, to solve efficiently and in a robust way some variants of the high school timetabling problem. Although we pay special attention to problems arising in Brazilian institutions, the proposed methods can also be applied to problems from different countries.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-05-24T12:09:46Z No. of bitstreams: 1 MATHEUS DE ARAÚJO MACIEL - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2016.pdf: 1452809 bytes, checksum: 4919281053ceb7031a223f7bff5b2678 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T12:09:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MATHEUS DE ARAÚJO MACIEL - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2016.pdf: 1452809 bytes, checksum: 4919281053ceb7031a223f7bff5b2678 (MD5) Previous issue date: 2016 / A previsibilidade dos serviços de transporte público é um aspecto central para a melhoria da experiência de seus usuários. Contudo, por funcionar dentro de um ambiente estocástico, essa previsibilidade é tipicamente prejudicada. Neste trabalho investigamos a possibilidade de tornar um sistema de transporte público mais previsível através do uso das informações históricas em um contexto onde não há disponível tecnologia de localização tempo real dos veículos ou informação atualizada sobre a operação do serviço. Embora GPS e outras tecnologias de Automatic vehicle location (AVL) em tempo real existam, muitos municípios brasileiros não as têm disponíveis. Considerando essa situação, utilizamos dados históricos de operação do sistema de ônibus da cidade de Campina Grande para avaliar o desempenho de quatro algoritmos de regressão na tarefa de prever no início do dia como os horários programados para os ônibus serão cumpridos. Os resultados apontam que embora a falta de informação em tempo real prejudique a capacidade preditiva dos algoritmos em determinadas situações, utilizá-los torna possível a previsão dos horários de saída reais dos ônibus com erro mediano de 28 segundos, e a previsão dos horários de fim de viagem com erro de mediano de -167 segundos. / Predictability of public transport services is essential to improving its user experience. However,by working within a stochastic environment, predictability is typically impaired. In this work, we investigate the possibility of making a more predictable public transport system through the use of historical information, in a context where there is no available real-time vehicle location technology or updated information on the operation of the system. While GPS and other real- time Automatic Vehicle Location technologies (AVL) exists, many Brazilian cities do not have them available. Aware of this situation, we used data from the Campina Grande city bus system to evaluate the performance of four regression algorithms on the task of predicting, early in the day, how buses scheduled times will be fulfilled. Results show, although the lack of real time information may harm algorithms predictive ability in certain situations, using them makes it possible to forecast actual buses departure times with a median error of 28 seconds and buses arrival time with a median error of -167 seconds.

A geração de quadros de horários escolares é um problema clássico de otimização que tem sido largamente estudado devido a sua importâncias prática e teórica. O problema consiste em alocar um conjunto de aulas entre professor-turma em períodos de tempo pré-determinados, satisfazendo diferentes tipos de requisitos. Devido a natureza combinatória do problema, a resolução de instâncias médias e grandes torna-se uma tarefa desafiadora. Quando recursos são escassos, mesmo uma solução factível pode ser difícil de ser encontrada. Várias técnicas tem sido propostas na literatura científica para resolver o problema de geração de quadros de horários escolares, no entanto, métodos robustos ainda não existem. Visto que o uso de métodos exatos, como por exemplo, técnicas de programação matemática, não podem ser utilizados na prática, para resolver instâncias grandes da realidade, meta-heurísticas e meta-heurísticas híbridas são usadas com frequência como abordagens de resolução. Nesta pequisa, são desenvolvidas técnicas que combinam programação matemática e heurísticas, denominadas mateheurísticas, para resolver de maneira eficiente e robusta algumas variações de problemas de geração de quadros de horários escolares. Embora neste trabalho sejam abordados problemas encontrados no contexto de instituições brasileiras, os métodos propostos também podem ser aplicados em problemas similares oriundo de outros países. / The school timetabling is a classic optimization problem that has been extensively studied due to its practical and theoretical importance. It consists in scheduling a set of class-teacher meetings in a prefixed period of time, satisfying requirements of different types. Given the combinatorial nature of this problem, solving medium and large instances of timetabling to optimality is a challenging task. When resources are tight, it is often difficult to find even a feasible solution. Several techniques have been developed in the scientific literature to tackle the high school timetabling problem, however, robust solvers do not exist yet. Since the use of exact methods, such as mathematical programming techniques, is considered impracticable to solve large real world instances, metaheuristics and hybrid metaheuristics are the most used solution approaches. In this research we develop techniques that combine mathematical programming and heuristics, so-called matheuristics, to solve efficiently and in a robust way some variants of the high school timetabling problem. Although we pay special attention to problems arising in Brazilian institutions, the proposed methods can also be applied to problems from different countries.

Todo início de período letivo, gestores de instituições de ensino se deparam com um típico problema: montar as grades horárias das turmas, segundo as demandas de aulas de suas disciplinas e considerando as restrições de disponibilidade horária de todos os envolvidos. Conhecido na literatura como School Timetabling Problem (STP), este típico problema de otimização combinatória é reconhecidamente complexo por conta do seu elevado número de variáveis e restrições. Devido à dependência das regras do sistema educacional de cada país, o STP pode ter inúmeras variantes, cada uma com o seu próprio conjunto de particularidades. Este trabalho se propõe a oferecer um modelo para o STP considerando o sistema educacional brasileiro, visando alocar não apenas professores, mas também determinando que disciplina cada professor deve ministrar e alocando os locais de aula. O modelo proposto, baseado na meta-heurística simulated annealing, foi concebido para que cada instituição de ensino usuária tenha liberdade para definir a penalidade de cada tipo possível de inconformidade ou restrição, de modo que o algoritmo empregado possa encontrar uma solução com o menor custo possível. / Every beginning of term, educational institution managers face a typical problem: planning the classes' timetable, according to their lesson demands for each subject, considering, furthermore, the schedule constrains of all actors. Known as school timetabling problem (STP), this typical combinatorial optimization problem is remarkably complex due to the high number of variables and constraints. Owing to the rules of each country's educational system, STP can have uncountable variants, each one with their own set of features. This dissertation searches to offer a model to STP considering the Brazilian Educational System, focusing on allocating not only the teachers but also determining which subject each teacher should teach and allocating classrooms, laboratories and the like. The propesed model, based on the metaheuristic simulated annealing, was conceived so that each educational institution using this model has the freedom to define which penalty will be applied to each possible kind of noncomformity and constraint, in order for the applied algorithm to find a solution at the lowest cost as possible.

Todo início de período letivo, gestores de instituições de ensino se deparam com um típico problema: montar as grades horárias das turmas, segundo as demandas de aulas de suas disciplinas e considerando as restrições de disponibilidade horária de todos os envolvidos. Conhecido na literatura como School Timetabling Problem (STP), este típico problema de otimização combinatória é reconhecidamente complexo por conta do seu elevado número de variáveis e restrições. Devido à dependência das regras do sistema educacional de cada país, o STP pode ter inúmeras variantes, cada uma com o seu próprio conjunto de particularidades. Este trabalho se propõe a oferecer um modelo para o STP considerando o sistema educacional brasileiro, visando alocar não apenas professores, mas também determinando que disciplina cada professor deve ministrar e alocando os locais de aula. O modelo proposto, baseado na meta-heurística simulated annealing, foi concebido para que cada instituição de ensino usuária tenha liberdade para definir a penalidade de cada tipo possível de inconformidade ou restrição, de modo que o algoritmo empregado possa encontrar uma solução com o menor custo possível. / Every beginning of term, educational institution managers face a typical problem: planning the classes' timetable, according to their lesson demands for each subject, considering, furthermore, the schedule constrains of all actors. Known as school timetabling problem (STP), this typical combinatorial optimization problem is remarkably complex due to the high number of variables and constraints. Owing to the rules of each country's educational system, STP can have uncountable variants, each one with their own set of features. This dissertation searches to offer a model to STP considering the Brazilian Educational System, focusing on allocating not only the teachers but also determining which subject each teacher should teach and allocating classrooms, laboratories and the like. The propesed model, based on the metaheuristic simulated annealing, was conceived so that each educational institution using this model has the freedom to define which penalty will be applied to each possible kind of noncomformity and constraint, in order for the applied algorithm to find a solution at the lowest cost as possible.

Objetivo: Este estudo teve como objetivo verificar a associação entre queixas de dores musculoesqueléticas e turno irregular de trabalho, assim como avaliar a resposta de uma intervenção fisioterapêutica nas queixas musculoesqueléticas e em parâmetros do sono. Este estudo foi realizado em duas etapas. A primeira etapa constituiu um estudo transversal com 71 motoristas de caminhão que trabalhavam em uma empresa transportadora de cargas localizada na cidade de São Paulo (SP). Após os critérios de exclusão, teve início a segunda etapa do estudo. Participaram desta etapa 49 motoristas, sendo 24 do horário irregular, que inclui o horário noturno e 25 do horário diurno. Dentre estes 49 motoristas, 13 concordaram em participar de um programa de intervenção fisioterapêutica por 16 sessões (quatro meses). Os motoristas responderam a um questionário sobre dados sociodemográficos e de condições de trabalho, além de um específico sobre queixa de dores musculoesqueléticas e utilizaram por dez dias consecutivos actímetros em conjunto com protocolos de atividades diárias para estimar os padrões de sono. A intervenção consistiu de sessões de exercícios de alongamento e fortalecimento muscular. A análise do quadro doloroso foi realizada pela Escala Visual Analógica e pelo Questionário Nórdico de Sintomas Osteomusculares. Resultados: 80,3 por cento dos motoristas referiram dor musculoesquelética nos últimos 12 meses, sendo que a prevalência de dores para a coluna vertebral foi de 66,2 por cento nesse mesmo período. O sono de má qualidade foi referido por 48 por cento dos motoristas do horário diurno e por 52 por cento dos motoristas do horário irregular e não houve associação significativa entre o sono de má qualidade e horário de trabalho (p=0,08). Foi encontrada associação entre sono de má qualidade e queixa de dor musculoesquelética para todas as regiões estudadas, exceto para os membros inferiores (p<0,05) nos últimos 12 meses e na última semana antecedente à pesquisa. Para as regiões com maior prevalência de queixa de dor os fatores associados foram a área da transferência (p<0,001) e o sono de má qualidade (p=0,05). Dos participantes da segunda etapa, os motoristas do horário irregular tem maior chance de apresentar sono de curta duração em relação aos motoristas do horário diurno (p<0,001). As variáveis estatisticamente significativas associadas para a duração do sono foram o horário irregular de trabalho (p<0,001) e dirigir acima de 10 horas (p=0,04). A duração do sono e o horário de trabalho foram preditores para queixa de dor na coluna dorsal, lombar e vertebral em relação aos últimos 12 meses. Dos 13 motoristas que iniciaram a intervenção, somente dois do horário diurno a completaram. Houve percepção da melhora do quadro álgico por estes motoristas. Conclusões: Há elevada prevalência de dores musculoesqueléticas entre motoristas, independente do horário de trabalho. Entretanto, sono de má qualidade, curta duração de sono e presença de dor parecem estar associados. Embora o programa de intervenção fisioterapêutica para redução de dores musculoesqueléticas tenha sido bem avaliado pelos motoristas, sua realização foi dificultada pela escolha da empresa dos horários e dias da semana em que a mesma foi realizada. / Objective: The objective of this study was to determine the association between musculoskeletal pain complaints and irregular shift work and to assess response to a physiotherapeutic intervention in terms of musculoskeletal pain and sleep parameters. This study was performed in two stages. The first stage entailed a cross-sectional study involving 71 truck drivers working for a freight company in São Paulo city (São Paulo State). The second stage of the study commenced after applying the exclusion criteria and included 49 drivers, 24 of whom worked irregular hours, including night shifts, and 25 that worked day shifts only. Of the 49 drivers, 13 agreed to take part in a physiotherapeutic intervention program of 16 sessions (four months). The drivers answered a questionnaire collecting sociodemographic and work-related data in addition to a specific questionnaire on musculoskeletal pain complaints. Participants wore actimeters for 10 consecutive days and filled out daily activity forms to estimate sleep patterns. The intervention comprised sessions of stretching and muscle strength exercises. Pain symptoms were assessed using the Visual Analog Scale and the Nordic Osteomuscular Symptoms Questionnaire. Results: A total of 80.3 per cent of the drivers reported musculoskeletal pain in the past 12 months, and pain prevalence for the spinal column was 66.2 per cent over the same period. Poor sleep quality was reported by 48 per cent of drivers on day shifts and by 52 per cent of drivers working irregular hours. No statistically significant association between poor sleep and work times was detected (p=0.08). An association between poor sleep quality and musculoskeletal pain was found for all body regions studied, except for lower limbs (p<0.05) in the past 12 months and the week preceding the study. The associated factors for the regions with higher prevalence of pain complaints were transfer area (p<0.001) and poor sleep quality (p=0.05). Of the participants in the second stage, drivers working irregular shifts had a greater likelihood of having short sleep duration compared to drivers working day shifts (p<0.001). A statistically significant association was identified between sleep duration and the variables working irregular shifts (p<0.001) and driving for longer than 10 hours (p=0.04). Sleep duration and work shift were predictors for pain complaints in the dorsal spine, lumbar spine and spinal column over the past 12 months. Of the 13 drivers who initially embarked on the intervention, only two of the day shift drivers completed the program. All drivers perceived pain improvements. Conclusions: There is a high prevalence of musculoskeletal pain among drivers, irrespective of work shift. Poor sleep quality, short sleep duration and presence of pain appear to be associated factors. Although the physiotherapeutic intervention program for reducing musculoskeletal pain was assessed positively by the drivers, its implementation was hampered by the times and days of the week chosen by the company to run the program.

High school timetabling problems consist in assigning meetings between classes and teachers, with the goal of minimizing the violation of specific soft requisites. This category of problems has been extensively studied since the 1950s, mostly via mixed-integer programming and metaheuristic techniques. However, the computation of optimal or near-optimal solutions using mixed-integer programs or metaheuristics is still a challenge for most practical problems. In this thesis, we investigate new mixed-integer programming formulations, column generation approaches and parallel metaheuristic based algorithms to compute lower bounds and solutions for high school timetabling problems. Extensive computational experiments conducted with real-world instances demonstrate that our best formulations are competitive with best-known formulations, while our parallel algorithms present superior performance than the state-of-the-art methods. / Problemas de horários escolares consistem em alocar encontros entre turmas e professores, com objetivo de minimizar violações a requisitos qualitativos específicos. Esta categoria de problemas tem sido largamente estudada desde 1950, particularmente via técnicas de programação linear inteira mista e metaheurísticas. Entretanto, a computação de soluções ótimas ou quase ótimas usando programas inteiro-mistos ou metaheurísticas ainda é um desafio na maioria dos problemas práticos. Nesta tese, nós investigamos novas formulações inteiro-mistas, decomposições por geração de colunas e algoritmos baseados em metaheurísticas paralelas para computar limitantes inferiores e soluções para problemas de horários escolares. Extensivos experimentos computacionais conduzidos com instâncias reais demonstram que nossas melhores formulações são competitivas com as melhores formulações existentes, enquanto nossos algoritmos paralelos são superiores em performance computacional quando comparados com métodos que são estado-da-arte.