ROTEIRIZAÇÃO LOGÍSTICA: conceitos, métodos e softwares Prof. Luiz Claudio Gonçalves proflgoncalves@fateczonasul.edu.br FATECZONASUL

OBJETIVOS DA AULA Apresentar e discutir os conceitos da teoria de roteirização logística, bem como apresentar os princípais de métodos de elaboração e softwares de aplicação. Estimular o desenvolvimento das competências que possibilitem ao aluno a correta escolha do método e respectivo softwares de roteirização logística a ser aplicado em uma situação prática.

CENÁRIO DO PROBLEMA Qualquer atividade comercial relacionada com o processo de transporte e distribuição de produtos, acaba se deparando com problemas relacionados com a extensão territorial do país, bem como com a grande quantidade de clientes e suas mais variadas necessidades. O tempo que as mercadorias passam no trânsito tem reflexos no número de fretes por veículo em um certo tempo acarretando assim, sensíveis impactos nos custos logísticos (transporte e distribuição). Dessa forma, reduzir esses custos e melhorar os serviços ao cliente, por meio da escolha de rotas adequadas ao longo de uma rede de transporte, no intuíto de otimizar distâncias e tempos de trânsito constituem problemas muito frequentes de tomada de decisão.

CONCEITOS O termo Roteirização, embora não encontrado nos dicionários de língua portuguesa é a forma que vem sendo utilizada como equivalente ao termo inglês “routing” para designar: O processo de determinação de um ou mais roteiros ou seqüências de paradas a serem cumpridos por veículos de uma frota, objetivando visitar um conjunto de pontos geograficamente dispersos, em locais pré-determinados, que necessitam de atendimento.

CONCEITOS Por Roteirização, entende-se o processo de criação de roteiros ou itinerários, onde pontos de paradas geograficamente dispersos, devem ser atendidos de acordo com suas necessidades, ao menor custo possível.

O PROBLEMA DE ROTEIRIZAÇÃO Em geral, um problema real de roteirização é definido por três fatores fundamentais: decisões, objetivos e restrições. As decisões dizem respeito à alocação de um grupo de clientes, que devem ser visitados, a um conjunto de veículos e motoristas, envolvendo o sequenciamento (quem e quando) dessas visitas. Como objetivos principais, o processo de roteirização, busca propiciar um serviço de alto nível aos clientes, mas ao mesmo tempo mantendo os custos operacionais e de capitais tão baixos quanto possível.

O PROBLEMA DE ROTEIRIZAÇÃO C) Por outro lado o processo, deve obedecer a certas restrições. Em primeiro lugar, deve-se completar as rotas com os recursos disponíveis, mas cumprindo totalmente os compromissos assumidos com os clientes. Em segundo lugar, deve-se respeitar os limites de tempo impostos pela jornada de trabalho dos motoristas e ajudantes. Finalmente, devem ser respeitadas as restrições de trânsito, no que se refere às velocidades máximas, horários de carga/descarga, tamanho máximo dos veículos nas vias públicas, etc.

TIPOS DE PROBLEMAS DE ROTEIRIZAÇÃO Basicamemnte, os problemas de roteirização podem ser classificados em três grandes grupos: a) Problemas de roteirização pura de veículos. b) Problemas de programação de veículos e tripulações. c) Problemas combinados de roteirização e programação de veículos.

a) Roteirização Pura de Veículos (RPV) O problema de roteirização pura de veículos é, basicamente um problema onde as condicionantes temporais não são consideradas na geração dos roteiros para coleta e/ou entrega. Em alguns casos, a restrição de comprimento máximo da rota pode ser considerada. Assim sendo, o objetivo é definir uma seqüência de locais (a rota) que cada veículo deve seguir a fim de se atingir a minimização do custo de transporte.

MÉTODOS DE RPV Caixeiro viajante - Consiste em determinar uma rota de mínimo custo que passe por todos os nós de uma rede, exatamente uma vez. Esse problema admite que o veículo que irá efetuar o roteiro não seja limitado por restrições de tempo, de capacidade, etc.

MÉTODOS DE RPV Problema de roteirização em nós com um único depósito - Clássico problema de roteirização de veículos, surge quando existem restrições de tempo ou capacidade dos veículos. É uma extensão do problema do caixeiro viajante. Aqui a determinação de itinerários dos veículos implica em se fazer entregas a partir de um depósito para vários pontos de parada, de forma a minimizar a distância total a ser percorrida por toda a frota.

b) Problemas de Programação de Veículos e Tripulações (PPVT) Os PPVT podem ser considerados como problemas de roteirização com restrições adicionais relacionadas aos horários em que várias atividades devem ser executadas. Há um tempo associado a cada tarefa a ser executada. Por exemplo, cada ponto de parada pode requerer que o atendimento seja feito em um horário específico. Assim, as condicionantes temporais devem ser consideradas explicitamente no tratamento do problema.

b) Problemas de Programação de Veículos e Tripulações (PPVT) Os PPVT classificam-se em dois grupos: Programação de veículos e programação de tripulações. Esses dois tipos de problemas são essencialmente semelhantes, embora o problema de programação de tripulações envolva restrições mais complexas como horário de parada para almoço e outros aspectos de natureza trabalhista. Esses dois tipos de problemas interagem entre si, ou seja, a especificação da programação dos veículos definirá certas restrições na programação das tripulações e vice-versa.

MÉTODOS DE PPVT Problema de programação de veículos com restrições de comprimento de - Considera restrições de tempo máximo de viagem ou de distância máxima percorrida pelo veículo antes desse voltar para o depósito. Essa restrição é comumente encontrada na prática e corresponde a restrições de combustível, considerações de manutenção, etc. Problema de programação de veículos de vários tipos. Considera a possibilidade de que veículos com diferentes capacidades estejam disponíveis para realização das tarefas.

MÉTODOS DE PPVT Problema de programação de pessoal em turnos de revezamento – Caracteriza-se pela programação diária que varia de um dia para outro, havendo um rodízio de turno de pessoal, em função de restrições legais, trabalhistas, sindicais, de equalização de esforço de trabalho e outras. Problema de programação de veículos e tripulações no transporte público de massa - Consiste em determinar a alocação ótima de veículos a um conjunto de viagens programadas de linhas, e determinar também as jornadas das tripulações, considerando que as trocas de serviço e de turno só podem ser realizadas em pontos específicos dos trajetos das linhas.

c) Problemas Combinados de Roteirização e Programação de Veículos (PCRPV) Quando existe a ocorrência de aplicações com restrições de janelas de tempo (horário de atendimento) e de precedência de tarefas (coleta deve preceder a entrega e ambas devem estar alocadas ao mesmo veículo), o problema pode ser visto como um problema combinado de roteirização e programação de veículos.

MÉTODOS DE PCRPV Problema de definição de roteiros e programação de serviços de coleta de resíduos domiciliares e de varrição de ruas - é semelhante ao problema do carteiro chinês, porém com restrições de capacidade dos veículos, de duração máxima da jornada e de janelas de tempo associadas aos horários de proibição de estacionamento, de forma a possibilitar a execução do serviço. Problema de roteirização e programação de ônibus escolares para atendimento de um conjunto de escolas - consiste de um número de escolas e cada uma delas possui um conjunto de paradas de ônibus com um dado número de estudantes vinculados a cada uma dessas e uma janela de tempo correspondente aos horários de início e término do período escolar.

SOFTWARES APLICATIVOS Atualmente, no Brasil são comercializados diversos softwares de roteirização, sendo a maioria deles ainda desenvolvida no exterior, com heurísticas de solução que geralmente não são disponibilizadas pelos seus desenvolvedores. As principais características de alguns desses produtos são:

SOFTWARES APLICATIVOS O Trucks é um dos sistemas mais antigos disponível no mercado nacional e o que se tem maiores registros de utilização. É um sistema complexo que requer a montagem, bem como a edição e atualização de uma rede viária realizada de uma mesa a partir digitalizadora. Com o mapa digitalizado, a malha viária é desenhada companhando o contorno das ruas), e nela os clientes podem ser localizados no nível de quarteirão. A partir daí, esse sistema define as rotas, excluindo trechos que apresentem barreiras naturais ou artificiais (congestionamentos, obras, acidentes, etc.), definindo velocidades de tráfego nas ruas, cadastrando todos os clientes, reduzindo o tempo de processo como um todo.

SOFTWARES APLICATIVOS O RoadShow trata-se de um sistema bastante flexível, possibilitando a tomada de decisões baseada em custo reais de distribuição, considerando variáveis como tempo, tráfego, condições das ruas, entre outras. Utilizando-se o mouse é possível criar, editar e atualizar a malha viária (nós e links), assim como modificar (ex. devido à adição de um novo cliente) suas rotas, recalculando e mostrando a nova rota, além das implicações de custo decorrentes de tais modificações. Nesse sistema, o mapa de operação, utilizado (o qual são exibidas as rotas) é o mesmo usado por despachantes e motoristas, ou seja, com todos os detalhes importantes da região em questão, garantindo, assim, que as rotas não passem por barreiras naturais ou artificiais.

SOFTWARES APLICATIVOS O TransCAD é um sistema utilizado para armazenar, mostrar, gerenciar e analisar dados de transporte, combinando um SIG e um sistema de modelagem de capacidades de transporte em uma plataforma integrada (SIG-T). Trabalhando com todos os modais de transporte, esse sistema, quando aplicado a modelos de roteamento, pode ser utilizado por diferentes setores (públicos ou privados) em aplicações tais como: Operações de coleta e entrega. Planejamento da distribuição. Coleta e entrega porta-a-porta. Varrição de ruas ou remoção de neve. Coleta de lixo sólido e reciclável.

SOFTWARES APLICATIVOS O ROTAcerta foi desenvolvido pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP) em 1993. É um sistema com interface em português, utilizado especialmente no contexto de roteamento e programação de veículos em áreas urbanas, considerando fatores e restrições comumente encontrados nesse ambiente, porém quase nunca tratados (devido à dificuldade que introduzem) na programação manual. Além disso, o sistema ainda fornece a seqüência de tarefas e os respectivos horários de atendimento para cada veículo da frota.

BIBLIOGRAFIA BALLOU, R. H. Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos e Logistica Empresarial. Porto Alegre, Editora Bookman, pg. 191 – 209, 2006. ROTEIRIZAÇÃO DE VEÍCULOS DE UMA REDE ATACADISTA COM O AUXÍLIO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS, disponível em: http://www.revista-ped.unifei.edu.br/documentos/V04N01/n5_art02.pdf SISTEMAS DE ROTEIRIZAÇÃO E PROGRAMAÇÃO DE VEÍCULOS, disponível em http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101-74382001000200007