Métodos para minimizar movimentos de caminhões sem carga em viagens de longa distância

Abstract

Este trabalho aborda o problema de viagens que são realizadas por caminhões sem carga. Tal problema é decorrente da falta de planejamento logístico do cenário brasileiro de exportação e importação. Dois modelos matemáticos são propostos com o objetivo de minimizar o número de caminhões que trafegam sem carga e minimizar o número de caminhões necessários para executar um conjunto de viagens combinadas. O primeiro modelo contém restrições de leis de jornada de trabalho e janelas de tempo dos estabelecimentos e portos. A solução do modelo foi por meio de método exato e por outras heurísticas propostas. A segunda heurística, baseada em busca exaustiva, mostrou-se a melhor abordagem para o modelo, encontrando a mesma solução do método exato em um tempo inferior. O segundo modelo, além das restrições de leis trabalhistas e tempo limite das rotas, já presentes no primeiro, contém ainda uma restrição que estabelece datas de entregas à cada combinação de viagem, permitindo somente viagens com tempo compatível aos intervalos de entrega estipulados. A solução do modelo foi por meio do método de geração de colunas, sendo o subproblema solucionado por uma heurística. Foi possível reduzir cerca de 80% o número de caminhões necessários, em comparação com uma solução que associa um caminhão a cada viagem, o que contribui para redução de emissão de gases poluentes na atmosfera, congestionamentos em cidades e portos e viagens realizadas sem carga.

This paper addresses the problem of trips performed by empty trucks. This problem is due to the lack of logistical planning of the Brazilian export and import scena- rio. Two mathematical models are proposed with the objective of minimizing the number of trucks traveling empty and minimizing the number of trucks necessary to execute a set of combined trips. The first model contains constraints modelling working day laws and time windows of establishments and ports. The solution of the model was by means of an exact method and by two proposed heuristics. The second heuristic, based on exhaustive search, showed to be the best approach for the model, finding the same solution of the exact method at a shorter time. The second model, besides the working day laws and time windows constraints already included in the first model, contains also constraints about delivery times for each travel combination, allowing only travels with compatible time according to the defined delivery intervals. The solution of the model was by means of a column generation method, being the subproblem solved by a heuristic. Compared to a solution that assigns a different truck for each trip, it was possible to reduce the number of trucks around 80%, which contributes to the reduction of polluting gases into the atmosphere, congestion in cities and ports and trip performed by empty trucks.