Modelo matemático da Poli reorganiza rotas das linhas de ônibus

Publicado em Tecnologia, USP Online Destaque por em

Da Acadêmica Agência de Comunicação

Foto: Marcos Santos / USP Imagens
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Um modelo matemático complexo desenvolvido em pesquisa da Escola Politécnica (Poli) da USP permite reorganizar rotas de linhas de ônibus, encurtando o tempo das viagens e diminuindo o número de baldeações. O engenheiro Renato Oliveira Arbex desenvolveu um modelo matemático que apresenta excelente relação custo-benefício. Aplicado em uma rede de transporte que interliga 15 cidades da Suíça, o sistema possibilitou definir uma rota na qual 99,29% dos usuários poderiam se locomover com apenas uma viagem.

“Nos modelos de outros pesquisadores, aplicados nessa mesma rede, esta taxa variou entre 70% e 80%”, conta o engenheiro. O tempo médio das viagens obtido também foi menor: 10,48 minutos ante uma taxa alcançada de 10,7 a 13,1 minutos por outros modelos.

Embora tenha praticamente eliminado o número de baldeações na rota pesquisada, ele também conseguiu reduzir em 15% o número de ônibus necessários. Ou seja, o modelo possibilitou tanto otimizar a locomoção como diminuir os custos das transportadoras de ônibus. Em última instância, teria potencial para melhorar o trânsito com a retirada de parte dos ônibus das ruas.

O orientador da pesquisa, o professor Claudio Barbieri, do Departamento de Engenharia de Transportes (PTR) da Poli, ressalta a importância deste resultado ao avaliar o problema do transporte urbano, especialmente nas grandes cidades. “O usuário quer o melhor sistema, com mais linhas e maior frequência, mas isso costuma ser proibitivo em termos de custos por conta do maior número de veículos alocados para a frota”, lembra. “A pesquisa consegue resolver dois problemas conflitantes: de um lado, atender às necessidades dos usuários do transporte público; de outro, ajudar as transportadoras na redução de seus custos.”

Foto: Marcos Santos / USP Imagens
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Equação complexa

Em sua pesquisa, Arbex considerou a matriz origem-destino, a estrutura viária que interliga as 15 localidades e o tempo de viagem estimado entre cada região. Com base nessas informações, escolheu as linhas de ônibus de interligação dos municípios, priorizando aquelas com tempo de viagem mais competitivo em relação ao carro. Os dados foram então carregados em um software que analisou os dados usando um algoritmo genético – modelo matemático utilizado para lidar com situações complexas, nas quais muitas variáveis precisam ser combinadas.

Seu desafio foi aprimorar a metodologia com esse algoritmo para otimizar o cálculo e a comparação entre as diversas soluções, de forma a superar os resultados já descritos por outros pesquisadores em trabalhos científicos. Arbex obteve 12 diferentes opções de redes. A mais eficiente utilizaria 76 ônibus em 14 linhas para atender a população.

Foto: Marcos Santos / USP Imagens
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O sistema desenvolvido na Poli pode ser usado com o mesmo índice de sucesso para o planejamento e a otimização de redes transporte de ônibus de municípios de qualquer porte. Para comprovar a importância de sua pesquisa, Arbex deve aplicar este modelo em um caso prático e bem emblemático: a rede de transporte da cidade de São Paulo. Esta é o projeto de sua pesquisa de doutorado.

“Se houver um serviço que ligue os bairros diretamente às zonas de emprego, com poucas paradas, serviços mais expressos ou rotas mais inteligentes, haverá um impacto positivo na qualidade de vida dos usuários, além de redução de perda da produtividade”, finaliza.

Mais informações: (11) 5081-5237 / 5549-1863

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