UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
USOS E BENEFÍCIOS DA ROTEIRIZAÇÃO NA GESTÃO DE
TRANSPORTES
Por: Tabatha Moreira Pacheco
Orientador
Prof. Mary Sue Pereira
Rio de Janeiro
2009
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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
USOS E BENEFÍCIOS DA ROTEIRIZAÇÃO NA GESTÃO DE
TRANSPORTES
Apresentação de monografia ao Instituto A Vez do
Mestre – Universidade Candido Mendes como
requisito parcial para obtenção do grau de
especialista em Logística Empresarial.
Por: Tabatha Moreira Pacheco
3
AGRADECIMENTOS
Ao meu marido, meus pais, família e
amigos por todo o suporte e força.
A minha orientadora por sua paciência
e orientação.
4
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho a Deus, meu marido,
pais, família e amigos.
5
RESUMO
Considerando a importância do tema em questão, que partiu de minhas
observações e de pesquisas bibliográficas, foi utilizado como base principal
para a construção de informações a cerca do tema proposto, com o objetivo
central de evidenciar as principais utilizações e benefícios de uma ferramenta
de roteirização.
A situação problema foi identificar os softwares de roteirização e os principais
benefícios na gestão de transporte visto que os custos da atividade de
transporte geralmente representam a maior parte dos custos logísticos das
empresas e, portanto, muitas empresas estão buscando adoção de tecnologias
de informação formas de reduzir seus custos de transporte. Entre estas
tecnologias, encontra-se a ferramenta de roteirização.
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METODOLOGIA
Foram usados textos, livros, apostilas, sites da internet, revistas, etc... para
pesquisa e busca de dados para elaboração do trabalho monográfico,
buscando sempre evidenciar as principais utilizações e benefícios de uma
ferramenta de roteirização na gestão de transporte.
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 08
CAPÍTULO I - Métodos de Roteirização 12
CAPÍTULO II - Softwares 20
CAPÍTULO III - Aplicação 32
CONCLUSÃO 38
ANEXOS 40
BIBLIOGRAFIA 44
ÍNDICE 47
FOLHA DE AVALIAÇÃO 48
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INTRODUÇÃO
A logística no Brasil vem se tornando um negócio de grandes
proporções como vem acontecendo em todo o mundo. Segundo um artigo
publicado (Barros, 2009), resultados extraídos de uma pesquisa, realizada em
2009 com 118 empresas de diversos setores do grupo das maiores em
faturamento no país, apontaram que a logística no Brasil movimenta cerca de
R$ 192 bilhões ao ano, sendo que 63% deste total são direcionados para os
prestadores de serviço logístico.
Com o mercado nacional aquecido dos últimos anos, a receita média
em logística aumentou consideravelmente, saindo de R$ 32 milhões, em 2000,
para R$ 203 milhões em 2007. Nesse período obteve-se, portanto, um
crescimento anual de quase 30%.
Os gastos logísticos representam, em média, 9% do faturamento
dessas empresas. A elevada participação dos custos logísticos no faturamento
fez com que muitas empresas buscassem oportunidades de redução de
custos.
Ainda segundo Barros (2008), o perfil do profissional brasileiro vem
sofrendo alterações nos últimos anos. A maior competitividade exigida pelo
mercado de trabalho, aliada à globalização, à evolução da tecnologia e à
grande disponibilidade de informações, faz com que o executivo moderno
tenha que desenvolver novas competências. No caso específico do profissional
de logística, além das mudanças no ambiente de trabalho, nos últimos anos o
conceito de logística sofreu alterações, passando a ter um escopo mais
abrangente. Isso é positivo para o executivo, já que novas oportunidades de
trabalho passaram a existir. O reflexo desta evolução pode ser percebido
através dos organogramas das empresas, visto que atualmente é comum a
logística ter uma função de destaque, semelhante às áreas comercial, de
9
marketing ou finanças. O aumento da complexidade na gestão logística e a
identificação de oportunidades de melhoria de eficiência motivaram o
surgimento do conceito de logística integrada, associada a uma visão de
processo. O reflexo dessa mudança nas empresas pode ser observado no
organograma, já que a logística ganhou status de independência e passou a
ser uma competência central. Os profissionais de logística tiveram, então, a
possibilidade de também ocupar cargos de alta gerência e diretoria, e os
organogramas das empresas passaram a dar destaque à área.
Os profissionais que hoje trabalham com logística têm formação
bastante diversificada, sendo os cursos de Administração e Engenharia
predominantes entre os profissionais. Apesar de hoje, no Brasil, Engenharia
ser o principal curso de graduação, os formandos em Administração vêm cada
vez mais aumentando sua participação. Isto fica evidente no artigo, pois o perfil
dos jovens profissionais que trabalham com logística, entre os quais 32%
fazem Administração e outros 32% cursam Engenharia. Analisando ainda o
perfil do jovem executivo em logística, constata-se que a participação feminina
em cursos de especialização nessa carreira é expressiva.
O principal objetivo da logística é a minimização dos custos de
movimentação de produtos no tempo (estoques) e no espaço (transportes).
Para tal, foram desenvolvidas diversas ferramentas para auxiliar os gestores
nesta atividade.
Fleury (2002) diz que o transporte é o principal componente do sistema
logístico. Sua importância pode ser medida através de pelo menos três
indicadores financeiros: custos, faturamento, e lucro. O transporte representa,
em média, 60% dos custos logísticos, 3,5% do faturamento, e em alguns
casos, mais que o dobro do lucro. Além disso, o transporte tem um papel
preponderante na qualidade dos serviços logísticos, pois impacta diretamente
no tempo de entrega, a confiabilidade e a segurança dos produtos.
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A gestão de transportes é parte essencial de um sistema logístico,
sendo a atividade responsável pelos fluxos de matéria-prima e produto
acabado entre os elos da cadeia logística. A alta complexidade gerencial, a
intensa utilização de ativos e a gestão sob um grande fluxo físico de produtos
tornam o transporte a maior conta individual de custos logísticos, que pode
variar de um terço (produtos de alto valor agregado) a dois terços (produtos de
baixo valor agregado) do total dos custos logísticos das empresas.
O termo roteirização de veículos não é encontrado nos dicionários de
língua portuguesa, é a forma que vem sendo utilizada como equivalente ao
inglês “routing” para designar o processo para a 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.
A roteirização é uma importante ferramenta para a redução dos custos
e aumento da eficiência operacional, mas depende de alguns fatores
essenciais, entre eles uma base de dados atualizada e sistemas modernos,
normalmente baseados em Sistema de Informações Geográficas, que são
itens caros e nem sempre se adaptam facilmente à cultura das empresas. Em
função dessas dificuldades, recente Pesquisa da Confederação Nacional dos
Transportes (CNT) identifica que apenas 5% das empresas de transporte
rodoviário de carga utilizam roteirizadores.
Os softwares roteirizadores, segundo Marques (2002), operam
baseados em algoritmos avançados de otimização e modelos bem robustos,
geralmente com o objetivo de minimizar o custo total da operação.
Quanto aos benefícios proporcionados pelos softwares roteirizadores,
Rago (2002) cita a redução dos custos de transporte com o aumento da
ocupação dos veículos, bem como do sincronismo de fluxos dos produtos
11
desde a separação de pedidos até o carregamento dos mesmos, com
conseqüente elevação do nível de serviço aos clientes.
Um exemplo interessante do uso de roteirizadores foi o caso das Lojas
Pernambucanas, citado na revista Log&Mam (2002), onde a empresa buscava
uma solução que permitisse, ao final do planejamento do serviço, a definição
do melhor esquema de entrega das mercadorias. Com a implantação do
roteirizador, a primeira modificação percebida aconteceu nas rotas, que
deixaram de ser fixas e passaram a ser determinadas pelo software, de acordo
com a demanda da empresa. O roteirizador foi responsável por analisar,
orientar o operador do sistema de entregas e indicar a rota e o veículo mais
adequado para cada tipo de carga e distância.
12
CAPÍTULO I
ROTEIRIZAÇÃO
MÉTODOS DE ROTEIRIZAÇÃO
A roteirização de carga é o processo de programação da
distribuição da carga em rotas ou roteiros de entrega, realizando o cruzamento
de informações de volume/peso da carga, capacidades dos veículos e locais
de entrega, a fim de obter o melhor resultado em termos de ocupação dos
caminhões e cumprimento dos prazos de entrega. Conforme Partyka e Hall:
“Um problema real de roteirização é definido por três fatores fundamentais: decisão, objetivos e restrições.” (Partyka e Hall, 2000).
Decisão estaria relacionada à alocação dos clientes a uma rota
ou roteiro de entrega. Objetivos, que estariam visando propiciar um melhor
nível de serviço ao menor custo possível, sempre levando em conta as
restrições.
1.1 – Roteirização sem restrições
Problemas de roteirização sem as restrições de tempo e capacidade,
onde o problema reside somente na seqüência de entregas para tornar o
percurso mínimo, ou seja, um problema do caixeiro viajante (PCV).
O problema do caixeiro viajante (PVC) apresenta dificuldades de
resolução quando o número de entregas aumenta. Esta metodologia se aplica
para problemas de pequeno porte.
Dentre os métodos heurísticos existentes, podemos agrupar em duas
categorias:
13
1.1.1 – Métodos de Construção do Roteiro
A rota ou roteiro é formado a partir de um ou dois pontos e vão se
agregando paulatinamente mais pontos adicionais. Elege-se um ponto inicial e
se procura, dentre os demais pontos, aquele que estiver mais perto do
primeiro. Então o segundo ponto se tornar o ponto inicial e se aplica o mesmo
processo. Veja exemplo na figura 2 abaixo:
Figura 1 – Exemplo do Método Menor Distância (Fonte: Material de Aula)
1.1.2 – Métodos de Melhoria do Roteiro
Parte da solução obtida por outro método e procura aperfeiçoar o
resultado utilizando uma sistemática pré-definida. Desenvolvidos por Lin e
Kernighan (1973), os métodos 2-opt e 3-opt são os mais utilizados e consistem
em rever 2 arcos de um roteiro em busca de um roteiro menos extenso.
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1.2 – Roteirização com restrições
Problemas de roteirização com as restrições de tempo e capacidade.
A roteirização ocorre simultaneamente ao processo de divisão de área em
bolsões ou zonas de entrega. Dois métodos simples, muito utilizados e com
resultado eficaz:
1.2.1 – Métodos de Varredura
É um método mais fácil de usar, mas menos preciso que o Clarke e
Wright, porém seu erro médio de 10% em referência a uma solução ótima.
Este nível de precisão é considerável aceitável quando a sua situação
problema altera rapidamente, sendo necessária uma resposta rápida, mesmo
que não precisa.
Neste método, plota-se os pontos de entrega e toma o depósito como
centro. Define-se um eixo passando pelo centro e se gira em torno do eixo
conforme figura 3.
Figura 3 – Exemplo do Método da Varredura (Fonte: Material de Aula)
15
Procura-se o primeiro cliente interceptado por este eixo e em seguida,
procura-se o próximo, cliente interceptado verificando-se se as restrições de
tempo e carga não são violadas.
1.2.2 – Métodos de Clarke e Wright
É um método muito utilizado e com grande sucesso, e aparece
embutido dentro de softwares de roteirização. Isto se deve ao fato desta
metodologia poder incorporar diversos tipos de restrições. Veja exemplo na
figura 4 abaixo:
Figura 4 – Exemplo do Método de Clarke e Wright
Primeiramente são calculados os ganhos entre todas as combinações
de dois pontos de entrega e em seguida são ordenados em ordem decrescente
os pares de pontos de acordo com o ganho calculado.
Inicia-se a formação de roteiros com o par de maior ganho agregando-
se a este par o próximo par de maior ganho que contenha qualquer um dos
pontos de entrega deste primeiro.
Os roteiros são fechados quando a restrição de tempo ou a
capacidade de carga estiver praticamente atingida e reinicia-se novo roteiro
com o par de pontos de maior ganho que não tenha entrado nos roteiros
anteriores.
16
A roteirização e a programação de veículos é uma extensão do
problema da roteirização do veículo, em que a cada acréscimo de restrições o
problema aproxima-se da realidade. Essas restrições dificultam bastante a
obtenção de uma solução ótima, que através de algum procedimento
heurístico lógico ou uma boa programação e roteirização permita chegar a
resultados satisfatórios. A grande dificuldade de solução dos problemas de
otimização combinatória está no número elevado de soluções existentes e não
ótimas.
1.3 – Métodos de solução de problemas encontrados na
Literatura
Encontra-se também a classificação dos métodos de solução do
problema de “dial-a-ride” publicados na literatura em métodos exatos e
heurísticos.
Os métodos exatos apresentam sérias dificuldades no que se refere a
tempo de processamento, como em todo problema de natureza combinatória,
isto é, NP-completo, o que em geral acaba comprometendo a sua utilização
na resolução de problemas de ordem de grandeza mais realista.
Os métodos heurísticos são mais rápidos e não apresentam as
dificuldades dos métodos exatos, no entanto não permitem garantir que a
solução ótima seja alcançada.
Além dos diferentes métodos de resolução do problema, pode-se
notar variações na formulação do problema de “dial-a-ride” em si. Algumas das
variações encontradas são a definição de frota múltipla ou um único veículo,
frota homogênea ou heterogênea, múltiplas garagens ou uma única garagem
(depósito), e diversas formulações para a função que se deseja minimizar.
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Pode-se notar que os métodos exatos encontrados na literatura só
foram capazes de resolver problemas com até 55 solicitações, número
bastante reduzido, quando se considera que a demanda por este tipo de
serviço pode chegar facilmente a algumas centenas de solicitações diárias. Tal
comportamento não é observado nos métodos heurísticos, que se mostraram
capazes de resolver com rapidez problemas de várias centenas de
solicitações.
1.3.1 – Métodos Exatos
Um algoritmo exato de programação dinâmica para a resolução do
problema de “dial-a-ride” para um único veículo, sem restrições de janelas de
tempo foi desenvolvido por Psaraftis (1980). Através de uma função de
minimização de uma ponderação entre o tempo total de operação do veículo e
a “insatisfação” total dos usuários, a qual é medida por uma função linear dos
tempos de espera e viagem de cada usuário. A extensão do problema para a
inclusão de restrições de janelas de tempo também foi analisada por Psaraftis
(1983).
Uma melhoria na solução exata por meio de programação dinâmica
para o problema com um veículo e restrições de janelas de tempo foi publicada
por Desrosiers et al. (1986). A melhoria no desempenho computacional
permitiu a resolução de problema até quatro vezes maior que o analisado por
Psaraftis (1983).
Um algoritmo exato para o problema de “dial-a-ride” com frota
homogênea e restrições de janelas de tempo, baseado no método de geração
de colunas foi desenvolvido por Dumas et al. (1991). O algoritmo foi aplicado
com sucesso a problemas de até 55 solicitações.
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1.3.2 – Métodos Heurísticos
Uma heurística de inserção paralela para o problema de “dial-a-ride”
com múltiplos veículos e restrições de janelas de tempo foi descrita por Jaw et
al. (1986). A idéia central da heurística consiste em ordenar as solicitações de
atendimento por um critério de horário, e inseri-las, segundo a ordenação
adotada, nas rotas que resultem em menor acréscimo de custo. Esta foi
testada com sucesso para uma base de dados de aproximadamente 2600
clientes e 20 veículos (nem todos os clientes solicitavam atendimento no
mesmo dia).
Uma modificação da heurística de inserção paralela de Jaw et al.
(1986) foi desenvolvida por Madsen et al. (1995). A diferença central é a
adoção de um critério de “dificuldade” para ordenação das solicitações. Este
critério procura priorizar a inserção de solicitações com restrições mais rígidas,
tornando a inserção mais eficiente, pois nos estágios iniciais da heurística os
veículos nas rotas estão mais vazios e há um número maior de alternativas de
inserção viáveis.
Um método de solução que consiste na criação de “mini-clusters”
(segmentos viáveis do itinerário em que o veículo não fica vazio), e na
resolução do problema resultante dos m-caixeiros viajantes por meio do
método de geração de colunas foi desenvolvido por Ioachim et al. (1995). O
método foi aplicado com sucesso pelos autores a um problema real com cerca
de 2500 solicitações.
Uma heurística de inserção paralela para o problema com múltiplos
veículos e restrições de janelas de tempo foi descrita por Toth e Vigo (1996).
Também é apresentado um método de melhoria da solução obtida, por meio
de procedimentos de busca local.
Tais procedimentos são divididos em duas categorias:
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• trocas intra-rotas: corresponde a tentativas de melhoria das
rotas pela modificação da seqüência das tarefas dentro de cada
rota.
• trocas inter-rotas: considera a possibilidade de troca de
solicitações entre rotas distintas.
A heurística foi testada com sucesso pelos autores em um conjunto de
cerca de 1500 solicitações provenientes de uma situação real.
Um aprimoramento do método de melhoria da solução foi
desenvolvido por Toth e Vigo (1997), com a inclusão de um método de busca
local derivado da busca tabu. Esse refinamento provou ser capaz de melhorar
os resultados obtidos pela versão original do processo de melhoria.
20
CAPÍTULO II
SOFTWARES DE ROTEIRIZAÇÃO
USO E BENEFÍCIOS
Segundo Fátima (Tecnologística, 2001), com o uso de
roteirizadores, o processo de distribuição ganha novos horizontes. Benefícios
como maior controle, otimização dos recursos, redução de custos, são apenas
alguns dos benefícios mais imediatos, mas os roteirizadores podem ser usados
também no planejamento estratégico das empresas, fornecendo subsídios
para novos investimentos e melhoria da cadeia logística.
Ainda hoje os rastreadores ainda são adquiridos pelas empresas
com o objetivo como medida de segurança, deixando em segundo plano suas
funções logísticas. Já os roteirizadores desempenham um papel bem definido
na cadeia de suprimentos, não apenas otimizando as rotas e reduzindo
substancialmente os custos, como também por serem uma poderosa
ferramenta de análise e simulação de estratégias de distribuição. O uso dos
roteirizadores vem aumentando substancialmente nos últimos anos:
"Muitas empresas ainda acham que saber o Código de Endereçamento Postal do cliente resolve o problema de entrega. Elas esquecem que é preciso dispor de soluções mais complexas para garantir a eficiência e a rapidez desses processos, que lidam com altos volumes e entregas fracionadas (Ricardo Fioravante – diretor de Novos Negócios da Modus Logística).”
A base de todo o sistema de operação dos roteirizadores é,
obviamente, mapas rodoviários. Para garantir a precisão do trabalho, alguns
roteirizadores usam dois tipos de mapas, um que é a versão digitalizada do
papel e inserida no sistema, e outra que nada mais é que um modelo digital,
feito por uma ferramenta de geo processamento, ou seja, trabalha com uma
base de endereços com coordenadas (latitude e longitude) permitindo localizar
21
os clientes/ pontos de entrega automaticamente, desde que os dados
geográficos das ruas estejam disponíveis.
Segundo Nazário (1998), as novas tendências no uso de GIS
(Sistemas de Informação Geográfica ou do inglês Geographic Information
Systems) na logística relaciona-se ao desenvolvimento de produtos que
compartilham a tecnologia GIS com bases de dados específicas, o uso da
internet para veicular mapa e disponibilizar informações para os clientes on-line
e a intensificação no uso de SDSS (Sistema de Suporte a Decisão Espacial ou
do inglês Spatial Decision Support Systems) nas empresas, devido ao
aumento do número de variáveis, principalmente geográficas, consideradas
nas análises. Com isso, as decisões ficam cada vez mais complexas e a
necessidade do uso de tal ferramenta torna-se fundamental para a
competitividade da empresa. Algumas organizações já estão adotando os
SDSS na formulação do planejamento estratégico.
O desenvolvimento de novos produtos visa facilitar a utilização de
recursos GIS na solução de vários problemas. Estes produtos são baratos e de
fácil acesso. Agregando a isso, o uso da internet para veicular mapa já é
bastante comum nos EUA. Esta opção é adotada porque tem um custo baixo e
possibilita atender o cliente de forma diferenciada.
Como os roteirizadores trabalham com uma gama enorme de
variáveis, quanto mais dados forem inseridos no sistema, melhor será o seu
desempenho. Devem ser feitos o cadastro de todas as especificações físicas
da frota, da entrega, do custo de hora extra dos motoristas, e todas as demais
informações que tenham implicação direta ou indireta no processo.
Constata-se, por outro lado, que o uso mais intensivo de GIS no
Brasil ainda tem como limitante, na maioria das vezes, a escassez de bases de
dados confiáveis e atualizadas, tanto em relação a dados espaciais (mapas
digitalizados) quanto as dados demográficos e sócio-econômicos.
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O principal responsável pela cartografia digital oficial e geração
de outras bases oficiais é o IBGE. Embora este órgão tenha um plano neste
sentido, tem encontrado dificuldades e a velocidade com que disponibiliza as
bases para a comunidade é bastante lenta. Existe atualmente uma política de
associar-se a iniciativa privada cedendo imagens “raster” e recebendo em troca
as bases vetorizadas, com as quais tem intenção de padronizar e facilitar o seu
acesso para todos os interessados.
As empresas da iniciativa privada desenvolvem uma série de
projetos isolados, que têm por vezes o mesmo objetivo. Falta coordenação
entre elas para criarem bases conjuntamente.
Uma vez que a base de dados está completa, o roteirizador está
pronto para começar a trabalhar. Os pedidos são então processados e o
software, que tem como base algoritmos matemáticos, faz todo o cruzamento
das informações, aliado a uma série de regras e parâmetros específicos da
rota, gerando uma rota de menor custo.
A otimização das rotas leva em consideração todas as limitações
da malha viária e os requisitos de cada cliente, tais como: janelas de horário,
tempos de atendimento fixo e variável, condições das ruas, distâncias,
velocidade, mãos de direção, horários de congestionamento e mais uma série
de outras.
Os roteirizadores não devem ser vistos como uma solução
isolada. Com a implantação de um roteirizador, a empresa vai melhorar a
rotina e a montagem das cargas, mas se o restante da cadeia não estiver
estruturado da forma correta, ele não trará grandes resultados.
2.1 – Softwares de Roteirização
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Existe no mercado, hoje, um número razoável de softwares de
roteirização, que ajudam as empresas a planejarem e programarem os
serviços de distribuição física.
A OR/MS Today (ver anexo 1) publicou uma pesquisa realizada junto
aos fornecedores de softwares de roteirização e usuários, apresentado os
resultados na internet (Hall, 2002).
Figura 5 – Resumo da Pesquisa OR/MS Today
Desde 2002 muitas mudanças vem ocorrendo no setor de roteirização,
como por exemplo:
• aplicação utilizando softwares diretamente na Internet;
• comunicação de dados sem fio (wireless data comunication);
• algoritmos genéticos para otimização de rotas;
• customização dos softwares em Linguagem C++ (desenvolvimento de
aplicações mais específicas);
• linguagem mais acessível.
PreçoInclui mapa?
(S/N)Custo (US$) Tempo Necessário
Número de paradas
Número de Veículos
Número de CDs
Nº de empresas que utilizaram o software
Direct Route Appian Logistics Software, Inc.
1996 $ 28000 S 100 24 horas Ilimitado Ilimitado Ilimitado 501-1000
DISC MJC2 Limited 1990 - S - - Ilimitado Ilimitado Ilimitado 1-100
JOpt.SDK DNA Evolutions 5 N Já incluso < 1 hora Ilimitado Ilimitado Ilimitado 101-500
Optrak4 Vehicle Routing & Scheduling
Optrak Distribution Software
2002 - N £650 por dia 50 horas Ilimitado Ilimitado Ilimitado 1-100
ORTEC Routing and Scheduling
ORTEC 1981 - S - 2-5 dias Ilimitado Ilimitado Ilimitado 101-500
Paragon Routing and Scheduling System
Paragon Software Systems, Inc.
1997 $70,000 por 100 veículos
S $755 ou $930 por dia
80 horas (padrão pacote de 10 dias)
20 3 500 101-500
Prophesy Total Transportation System
Prophesy Transportation Solutions
1999 - S grátis 2 dias Ilimitado Ilimitado Ilimitado 1001+
PTM Pro Online, Pupil Transportation Manager
Spatial Decisions Support Systems
2003 - S Já incluso 3-5 dias Ilimitado Ilimitado Ilimitado 1-100
REACT MJC2 Limited 1990 - S - - Ilimitado Ilimitado Ilimitado 1-100
Roadnet Anywhere UPS Logistics Technologies
2006 - S - - Ilimitado Ilimitado Ilimitado 1-100
Roadnet Transportation Suite
UPS Logistics Technologies
1983 - N $120 80 Ilimitado Ilimitado Ilimitado 1001+
STARS 5.0 SAITECH, Inc. 1995 - S 100 - 125 3 - 10 dias Ilimitado Ilimitado Ilimitado 101-500
StreetSync Desktop RouteSolutions, Inc. 2005 < $10,000 S $125/hr, se requerido
- Ilimitado. Ilimitado. Ilimitado. 1-100
TourSolver for MapPoint / MapInfo Pro
Magellan Ingenierie 2002 A partir de $4,000
S - - - - - 501-1000
TruckStops Routing and Scheduling Software
MicroAnalytics 1984 $9,500 N Já incluso 24-48hrs Ilimitado Ilimitado Ilimitado 1001+
Instalação Tamanho Máximo da Aplicação
Produto EmpresaAno do
Lançamento
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2.2 – Tendências Tecnológicas
Nos últimos 20 anos a evolução na área de telefonia mudou o conceito
de informação na logística. No passado, o contato entre transportador e
motorista era feito somente através de rádio, em áreas próximas, dentro do
alcance das antenas. Hoje temos o celular, Pager, computador de bordo e
rastreadores do tipo GPS (Global Positioning System) que fornecem latitude e
longitude de um veículo em real time.
O rastreador (GSP) combinado com uma base geográfica de dados
(GIS) e uma comunicação via satélite permitem ao transportador localizar um
veículo na rede viária a qualquer instante. Esta facilidade de informação
permite ao transportador alocar o veículo mais próximo e disponível.
A internet vem sendo usada associada a roteirização. Os clientes
podem visualizar as informações sobre seus pedidos.
2.3 – Selecionando um Software de Roteirização
Os softwares de roteirização são sistemas computacionais que através
de algoritmos, geralmente heurísticos, e uma apropriada base de dados
apresentam soluções para os problemas de roteirização e programação de
veículos com resultados satisfatórios, consumindo tempo e esforço de
processamento pequenos quando comparados aos dos tradicionais métodos
manuais.
Para escolher um software adequado às condições de uma empresa
através do conjunto de elementos para caracterização do problema:
• Natureza e características dos atendimentos: somente coletas ou
entregas; coletas de devoluções; um único produto ou múltiplos
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produtos; atendimento parcial ou total da demanda; necessidade de
programação de visitas periódicas com freqüências definidas; prioridade
de atendimentos;
• Frota de veículos: homogênea ou heterogênea; restrições de
capacidade (peso ou volume); restrições de carregamento/
equipamento; frota fixa ou variável; frota localizada em uma única base
ou em múltiplas bases;
• Requisitos de pessoal: duração da jornada normal de trabalho; opção e
número de horas extras; número fixo ou variável de motoristas; horários
e locais de início e término das jornadas de trabalho do pessoal; parada
para almoço com hora marcada e outros tipos de parada (para
descanso, por exemplo), possibilidade de viagens com duração superior
a um dia;
• Requisitos de informações: disponibilidade de dados geográficos e
redes viárias; recursos de localização de endereços dos clientes;
tempos de viagem; localização dos veículos; informações sobre crédito
dos clientes.
É possível agrupar este conjunto de elementos em principais
funcionalidades e recursos diferenciais.
2.4 – Exemplos Software de Roteirização disponíveis no Brasil
a) Ailog Tecnologia: Ailog Router é um software de baixo custo, fácil
manuseio, alta performance e grande praticidade.
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Principais funcionalidades: roteirizar sem limites de paradas, calcular
pedágios, escolher o melhor caminho, opção de escolher o caminho mais curto
ou mais rápido, ter informações de km percorridas, gastos de combustíveis;
Recursos diferenciais: cálculo de frete; localização de vias,
municípios e pedágios; bloqueio de vias e áreas de risco; cadastro de cliente e
veículos manualmente ou importados via arquivo texto; escolha de pagamento
ou não de pedágios, tendo assim a melhor rota e melhor custo benefício.
b) Routing Systems informática: Road Show é um software de roteirização
que permite análises rápidas e precisas quanto ao aproveitamento ideal dos
recursos envolvidos no processo de distribuição.
Principais funcionalidades: Apresenta um ambiente amigável e
intuitivo, valendo-se de uma série de recursos gráficos que incluem os mapas
detalhados da região de atuação e das facilidades operacionais do ambiente
Windows.
Recursos diferenciais: Proporciona ao usuário a visualização de sua
estratégia de vendas e integra-se facilmente ao sistema corporativo. Dispõe de
localização automática de endereços (*) e apresenta na tela a posição dos
veículos em rota (**) comparada ao planejado. (*) lista de cidades disponíveis sob consulta.
(**) conexão com sistema GPS.
c) Tropics: Dotado de um avançado e eficiente algoritmo de endereçamento e
otimização FlashRouteMR, considerando uma série de parâmetros e todas
estas variáveis, o sistema fornece a seqüência de tarefas, itinerário e
respectivos horários de atendimento para cada um dos veículos da frota, que
resultam em menor custo total.
Principais funcionalidades: define os roteiros de entrega ou coleta,
determinando a frota de veículos a ser utilizada, com respectivos horários de
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atendimento de um conjunto de clientes ou tarefas, minimizando o custo total
da operação de distribuição e atendendo às seguintes restrições:
• Faixa de horário de atendimento;
• Capacidade de carga cada tipo de veículo em peso, volume
e/ou valor;
• Tamanho de veículo máximo que pode atender cada cliente;
• Necessidade de equipamentos especiais dos veículos para
realizar os atendimentos;
• Possibilidade e custo de horas extras, duração máxima da
jornada e horário de almoço;
• Tempos de viagem (ou velocidades) por trecho viário e tempos
de atendimento (fixo e variável);
• Interdições viárias;
• Possibilidade de coleta e entrega simultaneamente.
Ainda, o sistema utiliza mapas digitais que são continuamente
atualizados. Adicionalmente, o Sistema de Informações Geográfica (GIS)
MaptitudeMR, que acompanha o sistema, permite o mapeamento e análise de
informações espaciais, com recursos de planejamento e geomarketing.
Recursos diferenciais: produto totalmente desenvolvido para o
mercado nacional, pode ser adequado e personalizado a diferentes realidades
e contextos específicos das empresas.
d) AXIODIS: Na área de distribuição, para roteirizar a entrega fracionada de
produtos acabados para os distribuidores OEM, revendedores e after market.
Principais funcionalidades: possui três módulos:
1) Módulo Operacional: É usado pelo dispatcher para distribuir
as ordens de serviços entre os veículos disponíveis,
planejar a seqüência de visitas de cada veículo, prever o
28
horário de chegada e de saída de cada local visitado,
considerando as restrições da frota e das vias.
2) Módulo Tático: É usado pela equipe de planejamento
logístico para determinar a freqüência das visitas
programadas e os melhores dias da semana para o
atendimento.
3) Módulo Estratégico (opcional): Serve para determinar a
alocação ótima dos Clientes aos Centros de Distribuição,
CDs, e para ajudar a decidir quais os locais adequados para
a implantação de novos CDs.
Recursos diferenciais: AXIOPACK - Determina as posições e permite
a visualização do carregamento em 3D. AXIOTRANS (opcional) - através dos
dados de placas, data, hora, latitude, longitude e velocidade obtidos através do
monitoramento da frota, permite comparar custos e janelas de tempos
previstos com os realizados. AXIOMOBIL (opcional) - Faz a gestão da
comunicação de dados entre PDAs e o ERP. TRACKING (opcional) - Faz a
importação de tracks do GPS.
e) GFMI Software: Delivery é um software mono-usuário de roteirização, que
controla todas as informações de suas rotas: distâncias rodoviárias e aéreas,
tempo de percurso, gastos de combustíveis, cálculo de fretes, sistema
automático inteligente de cálculo de pedágios, áreas de risco, inserção de
pontos de usuários, funcionalidade de Geomarketing (planilha Excel), nome
das vias, bloqueio de vias, polícia rodoviária, aeroportos.
Principais funcionalidades: Distâncias entre cidades – é uma
ferramenta que permite calcular a distância entre cidades ou grupo de cidades,
permitindo o detalhamento do custo total da rota, possibilitando um
comparativo na redução dos custos. Tempo de Percurso – utilizando a função
horário o usuário poderá calcular o tempo parcial e total da rota efetuada,
permitindo que se programe horário de partida e/ou chegada para o
planejamento da rota. Gasto com Combustível – de acordo com os dados do
29
cadastro do veículo (capacidade do tanque e consumo) no cálculo da rota terá
como resultado os gastos totais com combustível em litros e valores. Cálculo
de Pedágio – cálculo automático e inteligente de pedágio (cálculo de ida e/ou
volta de acordo com a categoria do veículo), incluindo nome, localização e
telefone dos mesmos. Localização de Serviços – localiza e fornece
informações dos Postos Policiais, Praças de Pedágios, Aeroportos e ainda
fornece informações sobre dados dos municípios: Cep, DDD e número de
habitantes. Ferramenta Melhor Caminho – otimiza a rota das cidades
aleatoriamente, resultando na redução da Km percorrida em seu conjunto.
Recursos diferenciais: Funcionalidade Deskmapp – Permite inserir
dados quaisquer de uma planilha Excel para posteriormente identificá-
los/localizá-los em mapa digital (Georreferenciamento) segundo critério a sua
escolha (ramo de atuação, tamanho da empresa, cidade/UF, etc.). Inserção de
Pontos do Usuário – através desta funcionalidade o usuário poderá inserir e
identificar seus pontos de interesse na base cartográfica podendo criar rotas
que incluam esses pontos. Inserção de Área de Risco – o local considerado
zona perigosa é criado, gravado e posteriormente selecionado no mapa que
exibe inclusive a distância total percorrida na área, destacando os trechos na
descrição da viagem e podendo ser bloqueado se necessário, obrigando à um
novo roteiro que evite este local. Bloqueio de Pedágios – com esta
funcionalidade fica fácil você realizar os roteiros com os pedágios e em
seguida bloqueá-los e realizá-los sem os pedágios, daí é só comparar e ver o
que é melhor. Tracking – esta funcionalidade permite que sejam importadas as
posições dos veículos rastreados de qualquer rastreador, desde que esteja em
formato padrão. Com esta funcionalidade você terá em uma mesma tela o
roteiro realizado e a posição do veículo. Cálculo de Frete – o valor exato do
frete é uma questão de sobrevivência, portanto com esta funcionalidade você
poderá calcular com exatidão este valor. Cerca Eletrônica – a função de cerca
eletrônica em associação ao Tracking serve para mostrar se o veículo esta
dentro dos limites permitidos no rastreamento e com isto podendo identificar
possíveis desvios que possam causar prejuízos.
30
Segundo estudo de caso de Ghisi (2004), foram entrevistadas 7
empresas que utilizam o software Delivery, onde somente 2 empresas
utilizavam a ferramenta de modo estratégico para simulação de situações de
operações.
Quanto à utilização do roteirizador para fins operacionais, verificou-se
que as principais finalidades da ferramenta são para cálculo de quilometragem,
seja para auditar fretes pagos aos transportadores terceirizados, seja para
calcular o custo de frete para novas viagens.
Além disso, observou-se que o roteirizador é fortemente explorado nas
empresas que trabalham com o sistema de cargas fracionadas e
principalmente com rotas abertas, onde o software roteirizador pode indicar o
melhor roteiro de viagem que otimize o custo de entrega da empresa. Isto é
enfatizado na ocorrência de longos trechos de viagem, em que os operadores
do roteirizador desconhecem as melhores rotas de viagem.
f) Map24: NAVTEQ Map24 é um software de fácil manuseio e grande
praticidade.
Principais funcionalidades: escolher o melhor caminho, opção de
escolher o caminho mais curto ou mais rápido, ter informações de km
percorridas.
Recursos diferenciais: Diversas possibilidades de Zoom, de
visualização.
Restrições: Somente roteiriza 2 pontos, porém pode registrar até 100
localizações no mapa.
Segundo Guimarães (2005) em seu estudo de caso menciona que o
software utilizado, módulo router do software Logware, pela disponibilidade
(freeware), mostrou várias deficiências ao longo da modelagem do problema,
31
tais como: aceitar apenas uma velocidade média para todas as rotas; aceitar
apenas um tipo de veículo, em termos de capacidade em peso e volume; não
respeitar barreiras geográficas entre pontos; não realizar roteirizações com
freqüências diferentes de entrega e por estas razões não foi incluído no objeto
deste estudo.
32
CAPÍTULO III
APLICAÇÃO
O cenário fictício de simulação possui o seguinte perfil:
• Transportadora: produtos a granel e não perigosos
• Local de carregamento: Rio de Janeiro
• Local de Entrega: 32 municípios com abrangência nível Brasil
• Capacidade Média do Veículo: 15m3
• Perfil de entrega: 1 –3 entregas por veículo
• Clientes: 35
• Período de simulação: 1 semana de carregamento
• Distribuição dos clientes por região:
Tabela 1 – Distribuição dos clientes por Região (simulação)
A distribuição dos volumes por dia e por local de entrega se encontra
no anexo 2.
33
3.1 – Escolha do Método e do Software
3.1.1 – Escolha do Método
Dentre as metodologias de roteirização apresentadas no capítulo um,
para este cenário fictício, destacam-se as principais aplicações na tabela 2
abaixo:
METODOLOGIA APLICAÇÃO
Método da Menor Distância Número de entregas menor. Met. pouco preciso
Método 2-opt, 3-opt Necessita de outro método para revisar/otimizar.
Método da Varredura Resposta rápida. Met. menos preciso.
Método Clarke e Wright Problemas mais complexos. Met. mais preciso.
Tabela 2 – Resumo dos Métodos de Roteirização
Considerando o cenário fictício proposto, o método da menor distância
foi escolhido para exemplificar a aplicação.
3.1.2 – Escolha do Software
Dentre os exemplos de softwares apresentados no capítulo dois,
comparando as funcionalidades e recursos diferenciais conforme tabela 3
abaixo:
Ailog
Router
Routing Tropics Axiodis Delivery Map24
Roteirizar X X X X X X
Calcular Pedágio X X - X - -
Escolher caminho X X X X - X
Conexão ao GPS - X X X X -
Localização de
Vias/Mun/etc
- X - X X X
Fun
cion
alid
ades
Bloquear Via/Area Risco - - - X - -
34
Recursos Diferenciais Cadastro
Cliente /
Veículo em txt
Visualização
da estratégia
de vendas e
integração
fácil ao
sistema
corporativo
Personalizado
a diferentes
realidades e
contextos
específicos
das empresas
Visualização
carregamento
em 3D.
Comunicação
de dados
entre PDAs e
o ERP.
Inserção de
Pontos do
Usuário
-
Tabela 3 – Resumo dos Recursos dos Softwares de Roteirização
Dentre os softwares, o único que apresentava uma versão freeware
para teste era o map24, com o qual foi testado o cenário fictício.
Através de uma pesquisa (anexo 3 e 4) realizada junto a
transportadores que atuam no segmento de carga geral, dentre as quais
somente 7 responderam.
3.2 – Resultados obtidos
No método da menor distância, o primeiro passo é definir as distâncias
da coleta e da entrega.
DistânciaEstado Município Estado Município em km
ES Vitória 521GO Goiatuba 1009
Itabira 438Juiz de Fora 153Mariana 338Ouro Preto 351Paracatu 887
PA Oriximina 3265Duque de Caxias 20Rio de Janeiro 0Canoas 1336Caxias do Sul 1270Porto Alegre 1350Viamão 1338Buritizal 666Cajamar 454Campinas 474Mairipora 418Moji das Cruzes 375Orindiuva 845Osasco 447Promissao 842Santo Andre 421São Bernardo do Campo 425São Joaquim da Barra 654São Paulo 429Serrana 588Sertãozinho 637Suzano 390Taubaté 289Valinhos 466Vista Alegre do Alto 710
MG
RJ
RS
SP
RJ Rio de Janeiro
Origem Destino
35
Considerando os primeiros cinco dias da simulação temos a seguinte
roteirização, sempre agrupando em 15m3 (capacidade média do veículo):
Dia 1 – Segunda Distância Dias Volume SP541 – TAUBATE 289 2 5 SP478 - SANTO ANDRE 421 2 10
Veículo 1
SP487 - SAO BERNARDO DO CAMPO 425 2 15 Veículo 2 SP487 - SAO BERNARDO DO CAMPO 425 2 15 Veículo 3 SP487 - SAO BERNARDO DO CAMPO 425 2 15 Veículo 4 MG317 – ITABIRA 438 2 15 Veículo 5 Dia 2 – Terça Distância Dias Volume MG317 – ITABIRA 438 2 5 MG317 – ITABIRA 438 2 5 MG317 – ITABIRA 438 2 5
Veículo 6
RS045 – CANOAS 1336 4 10 RS045 – CANOAS 1336 4 5
Veículo 7
RS045 – CANOAS 1336 4 10 RS045 – CANOAS 1336 4 5
Veículo 8
Dia 3 – Quarta Distância Dias Volume SP487 - SAO BERNARDO DO CAMPO 425 2 15 Veículo 1 PA053 – ORIXIMINA 3265 8 15 Veículo 2 Dia 4 – Quinta Distância Dias Volume SP095 – CAMPINAS 474 2 5SP095 – CAMPINAS 474 2 5SP416 – PROMISSAO 842 3 5
Veículo 3
MG470 – PARACATU 887 3 10 Veículo 4 MG470 – PARACATU 887 3 5 Veículo 5 Dia 5 – Sexta Distância Dias Volume MG461 – OURO PRETO 351 2 5MG461 - OURO PRETO 351 2 10
Veículo 6
SP487 – SÃO BERNARDO DO CAMPO 425 2 15 Veículo 9 MG317 – ITABIRA 438 2 15 Veículo 1 SP344 – OSASCO 447 2 10SP562 – VALINHOS 466 2 5
Veículo 10
Roteirização
55
15
15
510510
5555
10 15 15 15 15
5 10 5
5 1015 15 10 5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Seg
unda
Seg
unda
Seg
unda
Seg
unda
Seg
unda
Seg
unda
Ter
ça
Ter
ça
Ter
ça
Ter
ça
Ter
ça
Ter
ça
Ter
ça
Qua
rta
Qua
rta
Qui
nta
Qui
nta
Qui
nta
Qui
nta
Qui
nta
Sex
ta
Sex
ta
Sex
ta
Sex
ta
Sex
ta
Sex
ta
Dia da Semana
Km
36
Utilizando o map24, segue o resultado:
- mapear e inserir os locais de entrega
- Exemplo de roteirização:
O resultado encontrado com a ferramenta map24 foi similar ao
encontrado com ao método da menor distância, agrupando as mesmas
cidades e rotas. Isto se deve ao fato do cenário proposto ter uma
complexidade baixa e a otimização de entregas está vinculada a oferta da
carga e capacidade dos veículos.
37
A partir da pesquisa realizada segue o resultado:
Perguntas \ Transportador 1 2 3 4 5 6
Sua empresa utiliza software de
roteirização?
S S N S N N
Que software seria?
1-Ailog
2-Road Show
3-Delivery
4-Outros
4 4 - 4 - 2
Se não, como faz a roteirização
das entregas?
1- experiência do motorista
2- experiência do funcionário na
expedição
1 & 2 - 2 2 2 1 & 2
Comentários - - - - - *1
*1 – os aplicativos que menciona são destinados a operações principalmente nos centros
urbanos de SP e RJ, não tendo como base operacional às demais capitais, e bem como o nível
de operação que a minha empresa opera.
38
CONCLUSÃO
A importância da roteirização de veículos, bem como a
diversidade de problemas do mundo real e a sua complexidade computacional,
têm desafiado os pesquisadores no sentido de se buscarem novos algoritmos
que permitam obter melhores resultados e resolver problemas de dimensões
crescentes e cada vez mais complexos, além de incorporar restrições que
permitam tornar mais realistas os modelos que os representam.
Por outro lado, pouco se tem discutido na literatura sobre os
requisitos e condicionantes a serem considerados na escolha de softwares de
roteirização disponíveis no mercado. Os trabalhos mais recentes encontrados
datam de cerca de 10 anos atrás, embora muitos desses requisitos e
condicionantes ainda sejam válidos e atuais nos dias de hoje. Além disso,
pouco se conhece sobre os produtos disponíveis no mercado.
Tal desconhecimento sobre o assunto acaba levando a
resultados muitas vezes insatisfatórios, mesmo com a utilização de sofisticados
pacotes de roteirização. A complexidade computacional desta categoria de
problemas obriga a adoção de estratégias de solução heurísticas, que nem
sempre apresentam bom desempenho quando as restrições e condicionantes
do problema diferem daquelas consideradas na sua concepção.
Na prática, isto significa que não existe um único produto ou
solução que seja capaz de resolver todos os problemas. Conforme foi visto, a
roteirização de veículos engloba um conjunto de problemas distintos que
requerem, muitas vezes, estratégias de solução diferentes.
Através da pesquisa, foi constatado que as empresas ainda
utilizam a experiência de seus funcionários para a roteirização, utilizando a
metodologia da menor distância.
39
Há de se considerar ainda que, num futuro breve, os pacotes de
roteirização devem cada vez mais deixar de serem ferramentas de otimização
isoladas e se integrarem aos diversos sistemas e bancos de dados das
empresas, entre os quais os de pedidos, cadastro de clientes e faturamento.
Além disso, espera-se que os sistemas de roteirização venham a
integrar-se também aos sistemas de rastreamento de veículos via GPS,
possibilitando a alteração dinâmica e em tempo real de roteiros, de forma a
atender novas solicitações, além de proverem uma realimentação dos dados
das viagens realizadas de forma a permitir o ajuste e o aprimoramento das
bases de dados de tempos de viagem e distâncias.
A conseqüência mais imediata é o aumento de produtividade das
viagens, redução da quilometragem percorrida, das horas extras pagas ao
motorista e ao ajudante, balanceamento da carga e aumento de utilização do
veículo, tendo por base distâncias reais percorridas, tempo de deslocamento,
custo e tempo de atendimento.
Porém a empresa deve quantificar todas as dificuldades e o custo
da aquisição/ utilização de software freeware e compará-las com a possível
adoção de um software de roteirização profissional.
40
ANEXOS
Índice de anexos
Anexo 1 >> OR/MS Today Survey
Anexo 2 >> Simulação de pedidos ao longo de onze dias
Anexo 3 >> Questionário
41
ANEXO 1
42
ANEXO 2
43
ANEXO 3
De: Tabatha Moreira <[email protected]> Assunto: Pesquisa Data: Quarta-feira, 2 de Setembro de 2009, 21:59 Estou terminando minha pós graduação e estou fazendo uma pesquisa para fechar minha monografia. Meu trabalho é sobre software de roteirização, e se for possível, gostaria que me ajudasse respondendo: 1) Sua empresa utiliza software de roteirização? sim ( ) ou não ( ) 2) Se sim, que software seria? ( ) Ailog Router ( ) RoadShow ( ) Delivery ( ) Outro. Qual? ____________________ 3) Se não, como faz a roteirização das entregas? ( ) experiência do motorista ( ) experiência do funcionário na expedição 4) Sua empresa se importa se eu a citar na monografia? sim ( ) ou não ( ) Desde já agradeço a ajuda... Tabatha Moreira
44
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47
ÍNDICE
FOLHA DE ROSTO 2
AGRADECIMENTO 3
DEDICATÓRIA 4
RESUMO 5
METODOLOGIA 6
SUMÁRIO 7
INTRODUÇÃO 8
CAPÍTULO I - ROTEIRIZAÇÃO 12
1.1 – Roteirização sem restrições 12
1.2 – Roteirização com restrições 14
1.3 – Métodos de solução de problemas encontrados na Literatura 16
CAPÍTULO II - SOFTWARES 20
2.1 – Softwares de Roteirização 22
2.2 – Tendências Tecnológicas 24
2.3 – Selecionando um software de Roteirização 24
2.4 – Exemplos de software de Roteirização disponíveis no Brasil 25
CAPÍTULO III - APLICAÇÃO 32
3.1 – Escolha do Método e do Software 33
3.2 – Resultados obtidos 34
CONCLUSÃO 38
ANEXOS 40
BIBLIOGRAFIA 44
ÍNDICE 47
FOLHA DE AVALIAÇÃO 48
48
FOLHA DE AVALIAÇÃO
Nome da Instituição: Universidade Candido Mendes - Instituto A Vez do
Mestre
Título da Monografia: Usos e Benefícios da Roteirização na Gestão de
Transportes
Autor: Tabatha Moreira Pacheco
Data da entrega: 14/09/2009
Avaliado por: Conceito: